3D Finite Element Cosserat Continuum Simulation of Layered Geomaterials
Notice bibliographique
Résumé
The goal of this research is to develop a robust, continuum-based approach for a three-dimensional, Finite Element Method (FEM) simulation of layered geomaterials. There are two main approaches to the numerical modeling of layered geomaterials; discrete or discontinuous techniques and an equivalent continuum concept.\nIn the discontinuous methodology, joints are explicitly simulated. Naturally, discrete techniques provide a more accurate description of discontinuous materials. However, they are complex and necessitate care in modeling of the interface. Also, in many applications, the definition of the input model becomes impractical as the number of joints becomes large. In order to overcome the difficulties associated with discrete techniques, a continuum-based approach has become popular in some application areas. When using a continuum model, a discrete material is replaced by a homogenized continuous material, also known as an 'equivalent continuum'. This leads to a discretization that is independent of both the orientation and spacing of layer boundaries. However, if the layer thickness (i.e., internal length scale of the problem) is large, the classical continuum approach which neglects the effect of internal characteristic length can introduce large errors into the solution. \nIn this research, a full 3D FEM formulation for the elasto-plastic modeling of layered geomaterials is proposed within the framework of Cosserat theory. The effect of the bending stiffness of the layers is incorporated in the matrix of elastic properties. Also, a multi-surface plasticity model, which allows for plastic deformation of both the interfaces between the layers and intact material, is introduced. The model is verified against analytical solutions, discrete numerical models, and experimental data. It is shown that the FEM Cosserat formulation can achieve the same level of accuracy as discontinuous models in predicting the displacements of a layered material with a periodic microstructure. Furthermore, the method is capable of reproducing the strength behaviour of materials with one or more sets of joints. Finally, due to the incorporation of layer thickness into the constitutive model, the FEM Cosserat formulation is capable of capturing complicated failure mechanisms such as the buckling of individual layers of material which occur in stratified media.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».