搜索ABAQUS與巖土工程（五）——耦合的孔壓-應(yīng)力分析
2016-12-01 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
嚴(yán)格意義上來說,小胖覺得這并不是傳統(tǒng)意義上的流固耦合分析。只能說是把孔壓自由度考慮在了固體有限元分析中。在耦合的孔壓-應(yīng)力分析(Coupled pore fluid flow - stress analysis)中,有一些需要注意的地方,小胖在這里簡(jiǎn)略總結(jié)一下。
對(duì)于土體來說,我們經(jīng)常采用MC/DP/MCC等模型。在不需要考慮孔壓的情況下,通常不需要在這些本構(gòu)中考慮滲透系數(shù),但如果要考慮孔壓,滲透系數(shù)的定義則不可避免。
上邊是滲透系數(shù)定義的界面。需要注意的是,specific weight of wetting liquid需要輸入的是液體的容重?cái)?shù)值。而下邊void ratio也并不是你所需指定的材料孔隙比。那這個(gè)孔隙比是啥呢?我們來看看Abaqus的幫助文件咋說:
看到?jīng)],這里的void ratio只是在需要定義孔隙比相關(guān)的滲透系數(shù)時(shí)才用定義的。一般情況下我們假設(shè)滲透系數(shù)是個(gè)常數(shù),直接在void ratio里填個(gè)0就行了。
對(duì)于耦合的孔壓分析,地應(yīng)力平衡寶寶們可以大膽地采用Geostatic,支持的!但Static就不行了。有的情況下用Geostatic無法進(jìn)行完美平衡,可以嘗試采用Soils穩(wěn)態(tài)分析,操作流程和static一樣一樣的。
后續(xù)的分析步就需要采用Soils了。根據(jù)問題的具體情況,分為穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)。一般對(duì)于隧道、基坑等開挖問題,由于需要考慮土體的孔壓變化過程,一般推薦各位采用瞬態(tài)分析,根據(jù)每個(gè)開挖步的工期進(jìn)行相關(guān)的時(shí)間設(shè)定。比如一個(gè)開挖步10個(gè)小時(shí),那么我們就可以按下圖設(shè)置
上邊那個(gè)參數(shù)比較重要,太小太大都不行,各位可以從10pa開始往上嘗試。就是每一個(gè)增量步允許的最大孔壓變化。
建議一定要給定孔壓的邊界條件。否則極有可能出現(xiàn)孔壓自由度(第8自由度)不收斂的情況。一般情況下,初始狀態(tài)我們可以假設(shè)地下水位線處的孔壓為0,然后根據(jù)具體問題,在后續(xù)分析步中進(jìn)行修改。
一般需要設(shè)定的初始狀態(tài)包括初始地應(yīng)力,初始孔隙比,初始孔壓,初始飽和度。這些都可以在predefined field里面進(jìn)行設(shè)置,不在贅述。
對(duì)于實(shí)體單元,我們一般選擇C3D8P。小胖覺得這個(gè)單元挺好的。
土豪們可以選用二階單元(geometric order = quadratic)。小胖并不喜歡減縮積分單元。
-
還有一些其它的沒有涉及,如流量邊界等。對(duì)于一般的不排水分析,上邊的設(shè)置足夠了。
-
請(qǐng)不要用pa作為單位,推薦選用kpa。
-
請(qǐng)注意,基于重力計(jì)算的前提下,材料屬性中密度為干密度,初始地應(yīng)力為根據(jù)浮重度計(jì)算的有效應(yīng)力(飽和情況下),計(jì)算得到的應(yīng)力為有效應(yīng)力!
相關(guān)標(biāo)簽搜索：ABAQUS與巖土工程（五）——耦合的孔壓-應(yīng)力分析 abaqus分析培訓(xùn) abaqus技術(shù)教程 abaqus巖土分析 鋼筋混凝土仿真 abaqus分析理論 abaqus軟件下載 abaqus umat用戶子程序編程 Abaqus代做 Abaqus基礎(chǔ)知識(shí) Fluent、CFX流體分析 HFSS電磁分析 Ansys培訓(xùn)
