搜索ABAQUS與巖土工程（五）——耦合的孔壓-應力分析
2016-12-01 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
嚴格意義上來說,小胖覺得這并不是傳統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,小胖在這里簡略總結一下。
對于土體來說,我們經常采用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中考慮滲透系數,但如果要考慮孔壓,滲透系數的定義則不可避免。
上邊是滲透系數定義的界面。需要注意的是,specific weight of wetting liquid需要輸入的是液體的容重數值。而下邊void ratio也并不是你所需指定的材料孔隙比。那這個孔隙比是啥呢?我們來看看Abaqus的幫助文件咋說:
看到沒,這里的void ratio只是在需要定義孔隙比相關的滲透系數時才用定義的。一般情況下我們假設滲透系數是個常數,直接在void ratio里填個0就行了。
對于耦合的孔壓分析,地應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無法進行完美平衡,可以嘗試采用Soils穩態分析,操作流程和static一樣一樣的。
后續的分析步就需要采用Soils了。根據問題的具體情況,分為穩態和瞬態。一般對于隧道、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分析,根據每個開挖步的工期進行相關的時間設定。比如一個開挖步10個小時,那么我們就可以按下圖設置
上邊那個參數比較重要,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,初始狀態我們可以假設地下水位線處的孔壓為0,然后根據具體問題,在后續分析步中進行修改。
一般需要設定的初始狀態包括初始地應力,初始孔隙比,初始孔壓,初始飽和度。這些都可以在predefined field里面進行設置,不在贅述。
對于實體單元,我們一般選擇C3D8P。小胖覺得這個單元挺好的。
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。對于一般的不排水分析,上邊的設置足夠了。
-
請不要用pa作為單位,推薦選用kpa。
-
請注意,基于重力計算的前提下,材料屬性中密度為干密度,初始地應力為根據浮重度計算的有效應力(飽和情況下),計算得到的應力為有效應力!
相關標簽搜索：ABAQUS與巖土工程（五）——耦合的孔壓-應力分析 abaqus分析培訓 abaqus技術教程 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基礎知識 Fluent、CFX流體分析 HFSS電磁分析 Ansys培訓
