Automatic parameter calibration of advanced constitutive soil models and application to a boundary value problem

Simulating the nonlinear and anelastic behaviour of soils under monotonic and cyclic loading requires advanced constitutive models. Determining the parameters of these models is often time-consuming and requires a high level of expertise. Automatic calibration can help to simplify and speed up the calibration process and increase the accessibility of advanced soil models to less experienced users. In this paper, the automatic parameter calibration of the parameters for monotonic and cyclic loading is presented for Hypoplasticity with Intergranular Strain and SANISAND. The calibration is performed based on the results of drained and undrained monotonic triaxial tests, oedometric compression tests and undrained cyclic triaxial tests on sand. A thorough comparison of simulations with a manual calibration and the experimental data is presented. Hints on the transfer to a boundary value problem and on the robustness of the automatically calibrated parameters are given. It is shown that the automatic parameter calibration improves the accuracy of the constitutive model predictions.

La simulation du comportement non linéaire et anélastique des sols soumis à des charges monotones et cycliques nécessite des modèles constitutifs avancés. La détermination des paramètres de ces modèles prend souvent beaucoup de temps et nécessite un haut niveau d'expertise. L'étalonnage automatique peut contribuer à simplifier et à accélérer le processus d'étalonnage et à rendre les modèles de sol avancés plus accessibles aux utilisateurs moins expérimentés. Dans cet article, la calibration automatique des paramètres pour les charges monotones et cycliques est présentée pour Hypoplasticity with Intergranular Strain et SANISAND. L'étalonnage est effectué sur la base des résultats d'essais triaxiaux monotones drainés et non drainés, d'essais de compression oedométrique et d'essais triaxiaux cycliques non drainés sur le sable. Une comparaison approfondie des simulations avec une calibration manuelle et les données expérimentales est présentée. Des indications sur le transfert à un problème de valeur limite et sur la robustesse des paramètres calibrés automatiquement sont données. Il est démontré que le calibrage automatique des paramètres améliore la précision des prédictions du modèle constitutif.