A Discontinuous Galerkin Finite Element Method for Dynamic of Fully Saturated Soil / Rzwiazanie Zadania Dynamiki Całkowicie Nawodnionego Gruntu Przy Zastosowaniu Mes Z Nieciagłym Sformułowaniem Galerkina W Czasie

Abstract

Artykuł podejmuje zagadnienie analizy rozchodzenia sie fal naprezeniowych w gruncie w ujeciu metody elementów skonczonych bazujac na sformułowaniu rozwiazania ciagłego w przestrzeni i nieciagłego w dziedzinie czasu Galerkina (space and time-discontinous Galerkin TDG finite element method). W tym sformułowaniu zarówno przemieszczenia jak i predkosci sa wielkosciami nieznanymi wzajemnie niezaleznymi aproksymowanymi ciagłymi funkcjami kształtu w przestrzeni i nieciagłymi funkcjami kształtu w czasie. Do opisu zachowania sie gruntu w pełni nasyconego woda zastosowano sformułowanie u-p w ujeciu metody elementów skonczonych. Grunt traktowany jest, jako osrodek dwufazowy składajacy sie ze szkieletu i wody w porach. Zastosowane sformułowanie uwzglednia tłumienie osrodka przez uwzglednienie dyssypacji energii proporcjonalnej do predkosci wody wzgledem szkieletu. W artykule przedstawiono porównanie proponowanej metody rozwiazania numerycznego w dziedzinie czasu do metod obecnie stosowanych, takich jak: metoda róznicy centralnej, metoda Houbolta, Wilsona θ, HHT-α oraz najczesciej stosowanej metody Newmarka. Z porównania wynika, ze proponowana metoda jest metoda stabilna o małym błedzie numerycznego rozwiazania.

Keywords

• Soil dynamics
• discontinuous Galerkin finite element method
• wave propagation
• saturated porous soil