Automatic calibration of the SANISAND parameters for a granular material using multi-objective optimization strategies

peer reviewedThe parameter calibration of a constitutive model is a requisite to counter the uncertainty in the parameters and to approximate the simulation results effectively. Yielding a robust set of parameters for various test conditions is complicated as innumerable parameter combinations have to be investigated. In previous works, this calibration has been performed manually by trial and error without checking the robustness of the chosen parameters. Therefore, the present study introduces an automated calibration procedure using multi-objective optimization techniques. This assists in searching the parameter domain space extensively for better combinations that simulate the experiment results precisely. Though this approach is quite popular in various other engineering aspects, proposing the concept of calibrating the soil parameters and validating their efficiency has been always a challenge and interesting in this framework. In this research, SANISAND model parameters have been calibrated for crushed glass material under different triaxial conditions considering the barotropy, and pycnotropy effects. The results demonstrated that the optimized SANISAND parameters approximated the experiment results far better than manually calibrated results. This calibration approach facilitates in conserving the robust parameters besides dealing with time constraints and motivates the idea of adapting this automation platform to any constitutive model for significant approximations

Micro and macro mechanical assessment of small and intermediate strain properties of granular material

In dieser Arbeit wird der Einfluss des Feinkornanteils, fc, und der spannungsinduzierten Anisotropie auf die Steifigkeit und das Dämpfungsverhalten von granularen Materialien bei kleinen und mittleren Dehnungszuständen auf makroskopischer und mikroskopischer Ebene betrachtet. Ziel ist es für die unterschiedlichen Ausgangs- und Randbedingungen (fc und anisotroper Spannungszustand) Ansätze zu entwickeln, die maßgebenden Steifigkeiten aus möglichst wenig Versuchen zu bestimmen. Entsprechend gliedert sich die Arbeit in zwei Teile. Im ersten wird der Einfluss des fc betrachtet, im zweiten der Einfluss der spannungsinduzierten Anisotropie. Zu (1) werden zunächst Resonant Column Versuche an Huston Sand durchgeführt, wobei der Einfluss des Spannungszustandes und der Porenzahl auf G($\gamma$) und $\eta$($\gamma$) erfasst wird. Zu (2) wurde das vorhandene RC-Gerät zunächst um eine Belastungseinrichtung zum Aufbringen zusätzlicher Vertikalspannungen und damit anisotroper Spannungszustände auf die Probe erweiter