Rung, ThomasThomasRung1223589100000-0002-3454-1804Düsterhöft-Wriggers, WibkeWibkeDüsterhöft-Wriggers2025-03-312025-03-312025Technische Universität Hamburg (2025)https://hdl.handle.net/11420/55005To study the behavior of unsaturated granular materials on vessels, a monolithic multi-physics approach is implemented within a Finite Volume framework. This includes constitutive models representing various cargo failure mechanisms which are applied to 2D parameter studies that provide comprehensive insights into cargo behavior under diverse conditions. The models include a rigid-perfectly plastic soil model, a porous media approach for rigid materials, an incompressible elastic model, and a coupling of the rigid-perfectly plastic model with the porous media. Thorough validation and verification of all implemented models are presented, along with a proof-of-concept study demonstrating a complete three-dimensional simulation of a loaded bulk carrier in waves.Um das Ladungsverhalten von ungesättigten granularen Schüttgütern auf Massengutfrachtern zu untersuchen, werden mehrere Materialmodelle, mit denen unterschiedliche Versagensmechanismen der Ladung dargestellt werden können, monolithisch in einen Finite Volumen Löser implementiert. Die implementierten Modelle beinhalten ein starr-ideal-plastisches Bodenmodell, einen Ansatz für starre poröse Materialien, ein inkompressibles elastisches Materialmodell und eine Kopplung des ideal-plastischen Modells mit dem Ansatz für poröse Medien. Es werden eine gründliche Validierung und Verifizierung aller implementierten Modelle sowie eine Konzeptstudie einer vollständigen dreidimensionalen Simulation eines beladenen Massengutfrachters in Wellen beschrieben.enhttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Finite VolumeGranular materialBulk cargoCoupledSoil modelsTechnology::627: Hydraulic EngineeringTechnology::620: Engineering::620.1: Engineering Mechanics and Materials ScienceTechnology::623: Military Engineering and Marine EngineeringDoctoral Thesishttps://doi.org/10.15480/882.1496610.15480/882.14966Larese, AntoniaAntoniaLareseOther