adina中的“孔隙”資料

以下內(nèi)容是根據(jù)adina理論手冊(cè)中的內(nèi)容進(jìn)行的翻譯,翻譯內(nèi)容或有不當(dāng)之處,請(qǐng)指正。
Poreflow load(ADINA-Structures理論手冊(cè)的的第518頁解釋)
孔隙介質(zhì)中的孔隙流體流量可以用poreflow荷載給定,查看3.12節(jié)獲得更多的關(guān)于孔隙介質(zhì)分析的信息。
流量可以是集中的(也就是說直接施加在節(jié)點(diǎn)),可以是分布的(也就是說施加在2d和3d單元的邊界上)
孔隙介質(zhì)formulation(ADINA-Structures理論手冊(cè)的的第397-頁解釋)
孔隙介質(zhì)formulation應(yīng)用在受靜力和動(dòng)荷載作用的孔隙結(jié)構(gòu)上,它涉及了在孔隙實(shí)體和從孔隙實(shí)體骨架中穿過的孔隙流體的相互作用。
多孔介質(zhì)公式只能運(yùn)用在2d和3d實(shí)體單元上,這些單元在它們的角節(jié)點(diǎn)處含有孔隙壓力變量。
孔隙壓力被認(rèn)作為除位移以外的自變量,除位移、速度、應(yīng)力和其它結(jié)果外,孔隙壓力也能夠由ADINA輸出。
孔隙介質(zhì)模型執(zhí)行了如下面詳細(xì)說明的全耦合公式。
ADINA孔隙介質(zhì)公式基于以下假設(shè):孔隙流體是不可壓縮或者輕微可壓縮的;孔隙實(shí)體骨架是充滿孔隙流體的;穿越孔隙實(shí)體的孔隙流體流動(dòng)符合達(dá)西定律。 與比奧固結(jié)理論的假設(shè)條件保持一致。
在孔隙介質(zhì)公式下,不排水分析(靜態(tài)孔隙流動(dòng))、固結(jié)分析或膨脹分析(流經(jīng)孔隙實(shí)體骨架的孔隙流體)能夠進(jìn)行。
在孔隙結(jié)構(gòu)的分析中,ADINA中的所有非線性公式(小位移/小應(yīng)變,大位移/小應(yīng)變和大位移/大應(yīng)變)都能夠運(yùn)用。材料非線性公式能被小位移/小應(yīng)變公式能夠運(yùn)用,TL公式使用對(duì)大位移/小應(yīng)變,ULH公式使用對(duì)大位移/大應(yīng)變。
(ADINA-Structures理論手冊(cè)的的第413頁解釋)
TL,total lagrangian(總拉格朗日),位移和旋轉(zhuǎn)能夠很大,但是應(yīng)變可能很小或者依賴材料特性很大
ULH,updated lagrangian hencky,應(yīng)變可以很大
混合(u/p)公式能夠在孔隙結(jié)構(gòu)中運(yùn)用,然而,不協(xié)調(diào)模態(tài)特性不能在多孔結(jié)構(gòu)中運(yùn)用
多孔介質(zhì)模型能夠運(yùn)用在下列問題之中:
瞬態(tài)靜力分析(固結(jié)):孔隙壓力的分布,位移和應(yīng)力的分布,以及他們隨時(shí)間的變化。
瞬態(tài)動(dòng)力分析:除了孔隙壓力,位移和應(yīng)力結(jié)果,孔隙結(jié)構(gòu)的可能性破壞將更加引人注意,液化,作為在地震災(zāi)難中對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有著極其嚴(yán)重的破壞類型,能夠用多孔介質(zhì)模型來進(jìn)行研究
不排水分析:在不排水條件下,孔隙壓力和總應(yīng)力之間沒有明確的公式給定。不排水分析能夠由給定不排水邊界條件和微小時(shí)間步得以進(jìn)行。
所有的適用于實(shí)體單元的材料模型(包括彈塑性材料模型)都可以在多孔介質(zhì)分析中運(yùn)用,你能運(yùn)用任何一個(gè)在物理意義上適合你的問題的材料
控制多孔介質(zhì)模型的一般方程為
宏觀應(yīng)力必須滿足下列平衡方程
其中總應(yīng)力為
孔隙應(yīng)力,四階彈性張量,彈性應(yīng)變張量
對(duì)輕微可壓縮液體流動(dòng)的連續(xù)性條件必須滿足
多孔材料的滲透矩陣,孔隙骨架的體積應(yīng)變,材料的孔隙性,流體的體積模量,如果是不可壓縮的,最后一項(xiàng)會(huì)是0.
在有限單元離散化,方程導(dǎo)出下列方程
對(duì)于一個(gè)有限單元來說,這些矩陣有下列各式定義(為了簡潔省略了左側(cè))
在上面表達(dá)中,是個(gè)矩陣(可能是彈塑性),荷載矢量,是位移和孔隙壓力的梯度矩陣,單位矩陣
數(shù)值化的積分公式各自的時(shí)間給出最后的方程運(yùn)用了下列的孔隙介質(zhì)模型
在孔隙介質(zhì)分析中,整體剛度矩陣不再是正定的,因此,需要要求ADINA繼續(xù)執(zhí)行在ADINA發(fā)現(xiàn)非正定有限剛度矩陣后(7.1.1節(jié))
選擇時(shí)間步要有合理的結(jié)構(gòu)是很重要的,理論上,求解過程,由于Eular后退法則的運(yùn)用,對(duì)于任意時(shí)間步來說都是無條件穩(wěn)定的。然而,這不暗示著任意時(shí)間步都是可行的,一個(gè)小的時(shí)間按不和大的網(wǎng)格單元尺寸將導(dǎo)致彎曲孔隙壓力分布在初始階段的孔隙壓力分布,使用漸增的時(shí)間步在多孔介質(zhì)分析中是合理的
孔隙壓力只能由ADINA在實(shí)體單元節(jié)點(diǎn)處得到解答,在后處理中,AUI按照高階單元,從角節(jié)點(diǎn)處到另外節(jié)點(diǎn)處(例如中間點(diǎn))插入孔隙壓力值
孔隙介質(zhì)不能在顯式動(dòng)力分析中運(yùn)用
PORE_PRESSURE_VELOCITY 這是對(duì)孔隙壓力的一階時(shí)間微分
PORE_PRESSURE_ACCELERATION 這是對(duì)孔隙壓力的二階時(shí)間微分
PORE_PRESSURE 這是用在孔隙介質(zhì)公式中的孔隙壓力值
(ADINA-Structures理論手冊(cè)的的第44頁解釋)
在孔隙介質(zhì)中的壓力有時(shí)也被稱作孔隙壓力,當(dāng)孔隙介質(zhì)中的實(shí)體變形是常被考慮
達(dá)西定律中的流速變成了相對(duì)流速,其中是結(jié)構(gòu)的速度。
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