Modellierung und numerische Simulation von Hangrutschungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Dieter Dinkler
• Fachliche Zuordnung: Angewandte Mechanik, Statik und Dynamik
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 149076057

Plötzliche Rutschungen an natürlichen oder künstlichen Hängen stellen in vielen Regionen eine bedeutende Gefahr dar und können mit großen Verlusten an Menschenleben und Sachwerten einhergehen. Die Abschätzung der mit Hangrutschungen verbundenen Risiken für besiedelte und zu besiedelnde Gebiete erfordert die Entwicklung leistungsfähiger Modelle zur Prognose ihrer Bewegung. Realitätsnahe Simulationen von Hangrutschungen sind mit modernen numerischen Verfahren möglich, wenn Modelle vorliegen, die das dynamische Verhalten unter Berücksichtigung der Entwicklung der inneren Struktur des Bodenmaterials in geeigneter Weise beschreiben. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines mathematisch-numerischen Modells zur Untersuchung der Bewegung rutschender Bodenmaterialien. Das Verhalten des Bodenmaterials soll phänomenologisch mit Methoden der Kontinuumsmechanik beschrieben und mit der Finite-Element-Methode numerisch analysiert werden. Die Beschreibung der Interaktion des Bodenmaterials mit möglichen anstehendenden Fluiden sowie mit dem Untergrund erfolgt hier mit einer oberflächengekoppelten Formulierung der beteiligten Kontinua. Die Kontinua sind auf den gemeinsamen Kopplungsrändern mit den Erhaltungsgleichungen für Masse und Impuls verknüpft. Die Verifikation des Modells erfolgt anhand vorliegender experimenteller Untersuchungen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Luxemburg
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Andreas Zilian