ebook img

Modelling of Cohesive-Frictional Materials: Proceedings of Second International Symposium on Continuous and Discontinuous Modelling of Cohesive-Frictional Materials (CDM 2004), held in Stuttgart 27-28 Sept. 2004 PDF

458 Pages·2004·14.097 MB·English
by  VermeerP.A.
Save to my drive
Quick download
Download
Most books are stored in the elastic cloud where traffic is expensive. For this reason, we have a limit on daily download.

Preview Modelling of Cohesive-Frictional Materials: Proceedings of Second International Symposium on Continuous and Discontinuous Modelling of Cohesive-Frictional Materials (CDM 2004), held in Stuttgart 27-28 Sept. 2004

Cover Page i MODELLING OF COHESIVE­FRICTIONAL MATERIALS Page ii This page intentionally left blank. Page iii PROCEEDINGS OF 2ND INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CONTINUOUS AND DISCONTINUOUS MODELLING OF COHESIVE­FRICTIONAL  MATERIALS—CDM 2004, STUTTGART, 27–28 SEPTEMBER 2004   Modelling of Cohesive­Frictional Materials  Edited by P.A.Vermeer  Institute of Geotechnical Engineering, University of Stuttgart, Germany W.Ehlers  Institute of Applied Mechanics (Civil Engineering), University of Stuttgart, Germany H.J.Herrmann  Institute for Computational Physics, University of Stuttgart, Germany E.Ramm  Institute of Structural Mechanics, University of Stuttgart, Germany   A.A.BALKEMA PUBLISHERS  LEIDEN/LONDON/NEW YORK/PHILADELPHIA/SINGAPORE Page iv Copyright © 2004 Taylor & Francis Group plc, London, UK All rights reserved. No part of this publication or the information contained herein may  be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted in any form or by any means,  electronic, mechanical, by photocopying, recording or otherwise, without written prior  permission from the publisher. Although all care is taken to ensure the integrity and quality of this publication and the  information herein, no responsibility is assumed by the publishers nor the authors for any  damage to property or persons as a result of operation or use of this publication and/or the  information contained herein. Published by: A.A.Balkema Publishers, Leiden, The Netherlands,  a member of Taylor & Francis Group plc  www.balkema.nl, http://balkema.tandf.co.uk and www.tandf.co.uk This edition published in the Taylor & Francis e­Library, 2006.  To purchase your own copy of this or any of Taylor & Francis or Routledge’s collection of thousands of eBooks please go to www.eBookstore.tandf.co.uk.  ISBN 0­203­02363­3 Master e­book ISBN  ISBN 04 1536 023 4 (Print Edition) Page v Modelling of Cohesive­Frictional Materials—Vermeer, Ehlers, Herrmann & Ramm (eds), © 2004 Taylor & Francis Group, London, ISBN 04 1536 023 4  Table of Contents    Preface   IX      Granular materials & mechanics  Different rolling measures for granular assemblies 3     K.Bagi & M.R.Kuhn Internal state in granular materials 13     B.Cambou, Ph.Dubujet & C.Nouguier On maximum­entropy estimates for granular statics  27     J.D.Goddard Modeling microstructured materials—a comparison of gradient and micromorphic continua  35     N.Kirchner & P.Steinmann    Discrete modeling  Micromechanical aspects of soil plasticity: an investigation using a discrete model of polygonal particles 45     F.Alonso­Marroquín, H.J.Herrmann & I.Vardoulakis  Discrete models for geomaterials 69     G.A.D’Addetta & E.Ramm  The role of fluctuations in the mechanics of granular materials 93     J.T.Jenkins Effect of ITZ­percolation on tensile fracture properties of 3­phase particle composites  101     J.G.M.van Mier & G.Lilliu Coupling between progressive damage and permeability of concrete: discrete modelling and experimental analyses 109     G.Pijaudier­Cabot, G.Chatzigeorgiou, A.Khelidj & V.Picandet  Micro mechanics of the incremental response of virgin and preloaded granular soils to deviatoric stress probing 121     G.Viggiani, F.Calvetti & C.Tamagnini    Discontinuum vs. continuum  Modelling the subsidence induced by degradation of abandoned mines 137     F.Calvetti, R.Nova & R.Castellanza Page vi From particle ensembles to Cosserat continua: definition of the macroscopic variables 149     W.Ehlers & S.Wenz Two­scale continuous­discontinuous modelling of damaging materials  161     M.G.D.Geers, T.J.Massart, V.G.Kouznetsova, R.H.J.Peerlings & M.Brekelmans Identification of macroscopic material properties of multi­composed materials from finer scales of observation  173     R.Lackner & H.A.Mang Micro­macro models for anisotropic granular media  195     S.Luding    Continous modelling   Hydro mechanical numerical modelling of geotechnical problems using local second gradient models 209     R.Chambon & F.Collin Chemo­mechanical modelling of soil or rock degradation  221     R.Charlier & N.Boukpeti Failure and flow rule of granular materials as incrementally non­linear media  233     G.Servant & F.Darve Transient thermal 3D FE analysis of concrete structures exposed to fire 249     J.Ožbolt, G.Periškić, R.Eligehausen & I.Kožar Indentation method for damage diagnosis of natural building stones 263     E.Papamichos, S.­A.Papanicolopulos & I.Larsen  Numerical modelling of fast slope movements 277     M.Pastor, J.A.F.Merodo, M.Quecedo, E.Gonzalez, M.I.Herreros, P.Mira & R.Tamagnini Gradient elasticity with diffusion, heat conduction and chemical reactions 295     G.Rambert & E.C.Aifantis Theory and numerics of erosion processes in fluid­saturated porous media  307     H.Steeb, S.Diebels & I.Vardoulakis    Regularization   Nonlocal plastic models for cohesive­frictional materials  323     M.Jirdśek & P.Grassl Discontinuous representation of brittle failure 339     G.Meschke & P.Dumstorff Continuous­discontinuous modelling of mode­I and mode­II failure  353     A.Simone & L.J.Sluys On the performance of a non­local softening model  369     P.A.Vermeer, U.Vogler & B.Li A strong discontinuity method without locking 381     P.A.Vermeer, U.Vogler, E.G.Septanika & O.Stelzer Page vii    Localization & fracture   Localized failure in saturated porous media 399     J.J.M.Desrues & F.H.J.S.Collin Hypoplastic shear localisation in psammoids and peloids 411     G.Gudehus Size­dependent fracture energy correlated with the crack tip stress fields in concrete­like materials  423     H.Yuan & F.H.Wittmann Pinning and propagation of interface cracks in slope failure: 1D and 2D considerations 435     M.Zaiser, B.Fyffe, P.Moretti, A.Konstantinidis & E.C.Aifantis    Author index   447 Page viii This page intentionally left blank. Page ix Modelling of Cohesive­Frictional Materials—Vermeer, Ehlers, Herrmann & Ramm (eds), © 2004 Taylor & Francis Group, London, ISBN 04 1536 023 4   Preface A knowledge of the mechanical behaviour of both naturally occurring materials such as soils and rocks, and artificial materials, such as concrete and industrial granular  matter, is of fundamental importance to their proper use in engineering and scientific applications. The research activities in this broad area of applied mechanics have  attracted scientists and engineers with a variety of backgrounds ranging from physics to civil engineering. For simulating the mechanical behaviour of the cohesive  granular materials considered, two different frameworks of modelling and analysis have emerged. On the one hand, continuous­based models and, on the other hand,  discrete particle methods, respectively “Continuous and Discontinuous Modelling” are successfully applied to cohesive frictional materials. In addition the  homogenization strategies are used to link the microscopic models to equivalent continuum models. This volume contains the contributions to the 2nd International Symposium on “Continuous and Discontinuous Modelling of Cohesive­Frictional Materials, CDM  2004” as organised by the research group “Modelling of Cohesive­Frictional Material”. This research group was established in May 1998 with the full support of the  German Science Foundation (DFG) for a period of 3 years and renewed for a second period of an additional 3 years. Four different institutes of the University of  Stuttgart currently participate in the research group, namely ● Institute of Applied Mechanics (Civil Engineering) (Prof. W.Ehlers);  ● Institute of Geotechnical Engineering (Prof. P.A.Vermeer);  ● Institute of Structural Mechanics (Prof. E.Ramm);  ● Institute for Computational Physics (Prof. H.J.Herrmann).  The research group focuses on the development of a multilevel approach for the modelling of cohesive frictional materials. Within this framework, the main research  areas can be found in the enhancement of both modelling strategies, the discrete one and the continuous one with an emphasis on the transition between these  approaches. After two years of the second research period and considering the lively interest raised by the 1st symposium of the research group, it was decided to organise this  2nd International Symposium. For doing so, we obtained support from the German Science Foundation (DFG) and the EU research and training network “Degradation  and Instabilities in Geomaterials with Application to Hazard Mitigation” (DIGA). We are grateful for the sponsoring of the former and the support of the latter  organisation. The success of this symposium largely results from the efforts of a small organising committee within our research group, namely  ● Dr. rer.nat. R.García­Rojo, Institute for Computer Physics;  ● Dipl.­Ing. U.Vogler, Institute of Geotechnical Engineering;  ● Dipl.­Ing. S.Wenz, Institute of Applied Mechanics (Civil Engineering).  We would like to thank the organising committee for the work in preparing and coordinating this meeting of researchers. They invested their time and energy to  guarantee a successful meeting for the participants. Most of them came from Europe, but some of them came from overseas. The highlights of the symposium was a  series of lectures of outstanding speakers. International experts in targeted research areas lectured on current developments and problems in the numerical modelling of  cohesive frictional materials and provided a deeper understanding of the microscopic and macroscopic description of geomaterials. We are grateful for their efforts to  prepare and present their lectures. Their contributions are published in this proceedings volume. This book will prove

See more

The list of books you might like

Most books are stored in the elastic cloud where traffic is expensive. For this reason, we have a limit on daily download.