不知道大家在做混凝土的有限元模擬時有沒有想過一個問題，我們輸入的混凝土本構和模型表現出來的本構是一樣的嗎？網格大小又對模型表現出來的本構有怎樣的影響呢？

本文就以ABAQUS模擬棱柱體混凝土試塊為例，混凝土強度等級為C110，棱柱體尺寸為100mm*100mm*300mm。（就是我們平常做高強混凝土軸心抗壓強度試塊的尺寸）

模擬數據

本文采用受壓本構數據如下：

本文采用受拉本構數據如下：

模擬時網格分別設為10mm、30mm、50mm和90mm。

加載方式采用在參考點處施加位移的方式，設置參考點與棱柱體頂面耦合。

邊界條件設置為與實際試塊加載的約束條件相同。

模擬結果

模擬得到的力和位移數據經過處理，可以得到應力和應變關系曲線，如下圖。

從模擬結果來看，網格大小確實對混凝土本構有影響。

 

1，整體趨勢來看，網格越小，混凝土模型表現出的抗壓強度越大，峰值應變越小，達到峰值后承載力下降越快，相當于混凝土越脆。

2，網格10mm和網格30mm的本構基本完全相同，但10mm網格的計算時間是30mm的8倍。因此采用10mm的網格不太經濟。

3，網格10mm和網格30mm的本構峰值強度比原始本構下降6.6%，網格50mm的下降了10.5%，網格90mm的下降了11.7%。下降幅度倒是差別不大。

所以網格的大小確實會影響模型的響應，導致其表現出的本構與實際不同。

下載地址：Abaqus混凝土材料模型解讀與參數設置 V2