Parallelisation and model generation methods for large-scale simulations of shield tunnelling processes

Ein Simulationsmodell zur prozessorientierten numerischen Modellierung des maschinellen Tunnelvortriebs wird vorgestellt. Dabei kommen problemangepasste Parallelisierungsstrategien zum Einsatz. Der Benutzeraufwand wird mithilfe eines automatischen Modellerzeugungsprogramms minimiert. Durch eine hybride Gebietszerlegungsmethode wird eine gute Skalierbarkeit der parallelen Lösung erreicht, durch die auch große Simulationen in kurzer Zeit berechnet werden können. Die Modellerzeugungssoftware erlaubt die automatische Erzeugung der Geometrie, der Modellkomponenten, der Modelldiskretisierung und der Randbedingungen. Dadurch können parametrisierte Modelle für die Untersuchung von Planungsvarianten und zur Entscheidungsunterstützung während des Vortriebs erzeugt werden. Die Leistungsfähigkeit der parallelen Simulation wird anhand numerischer Beispiele und Simulationen von Tunnelprojekten demonstriert. Zudem werden die Simulationsergebnisse mit Messdaten aus einem Tunnelbauprojekt validiert