[發明專利]一種土體正交異性本構模型的數值分析方法在審
| 申請號: | 201611164410.5 | 申請日: | 2016-12-16 |
| 公開(公告)號: | CN106844849A | 公開(公告)日: | 2017-06-13 |
| 發明(設計)人: | 莊妍;王康宇;崔曉艷;王曉東;張永攀 | 申請(專利權)人: | 河海大學 |
| 主分類號: | G06F17/50 | 分類號: | G06F17/50 |
| 代理公司: | 南京經緯專利商標代理有限公司32200 | 代理人: | 虞希光 |
| 地址: | 210098 *** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 正交 異性 模型 數值 分析 方法 | ||
1.一種土體正交異性本構模型的數值分析方法,其特征在于:(1)土體是正交異性材料,其本構模型是基于摩爾-庫倫屈服準則建立的;(2)土體正交異性本構模型包括彈性正交異性和塑性正交異性兩個方面,并通過雙曲線擬合對摩爾-庫倫屈服方程進行了修正;(3)土體的正交異性本構模型是通過編譯用戶材料子程序UMAT,并嵌入到ABAQUS軟件中,最終實現土體正交異性本構模擬的數值計算;
所述特征(1)具體為:土體為正交異性材料,即平行于沉積面的各個方向的力學特性大致相同,而在垂直于沉積面的方向則表現出不同的特性,本發明的土體正交異性本構模型是基于摩爾-庫倫屈服準則而建立的;
所述特征(2)具體為:土體正交異性模型同時考慮了彈性正交異性和塑性正交異性,彈性正交異性模型包含5個未知量,分別為沉積方向的彈性模量Ev和泊松比υvh、垂直于沉積方向的彈性模量Eh和泊松比υh、剪切模量Gvh,其他參數可由這5個未知量之間的相互關系得到,塑性本構模型中假定土體內摩擦角為常數,考慮土體粘聚力c存在各向異性效應,且沉積面和垂直于沉積面上的粘聚力cv、ch存在關聯性,即:
cθ=ch+(cv-ch)sin2α,由于摩爾-庫倫屈服準則在π平面存在六個棱角,使得計算變繁和收斂緩慢,通過雙曲線擬合對摩爾-庫倫屈服面進行修正,在棱角處得到光滑連續的處理;
所述特征(3)具體為:取塑性勢函數與屈服函數的表達式一致,采用隱式后退歐拉算法,對摩爾-庫倫屈服函數一次求導、勢函數一次求導、勢函數二次求導,通過UMAT接口,將編寫有土體正交異性本構模型的UMAT子程序嵌入到ABAQUS軟件中實現土體正交異性本構模擬的數值計算。
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