基于abaqus的土壤熱硬化分析

一、問題描述

此問題為太沙基固結問題考慮溫度的熱固結問題，具體問題描述內容此處不做討論。本問題做以下假設：

土是均質、各向同性且飽和的

土粒和孔隙水是不可壓縮的,土的壓縮完全由孔隙體積的減小引起

土體壓縮和固結僅在豎直方向發生

孔隙水的滲透流動符合達西定律

在整個固結過程中,土的滲透系數、壓縮系數等均設為常數

土體表面作用著連續均布載荷,并且是一次施加的

圖1模型示意圖

二、模型材料

*Material, name=Soil（固體材料）

*Elastic

6000., 0.4

*Permeability, specific=1

4.0e-06

*Conductivity

0.2

*Density

1.0

*specific heat

40.0

*Density, Pore fluid

1.0

*Expansion

0.3e-06

**pore fluid properties（流體材料，自行修改inp文件或keyword）

*specific heat, pore fluid

40.0

*conductivity, pore fluid

0.2

*expansion, pore fluid

0.3e-06

三、建模過程

1、建立部件（3D可變形體）

圖2模型尺寸

2、網格劃分（C3D8PT）

選用六面體結構網格對模型進行網格劃分，網格尺寸可自行進行定義，劃分結果如圖所示：

圖3 網格劃分結果

選用溫度-孔隙壓力耦合單元（C3D8PT）

圖4網格劃分結果

3、分析步設置（soil）

圖5 分析步設置

4、邊界條件及載荷

對模型施加以下邊界條件及載荷：

上表面：載荷（pressure）：1，溫度邊界：50；孔隙壓力邊界：0

側表面：約束位移

下表面：完全固定

圖6邊界條件

四、計算結果

模型初始條件如下：（可再CAE界面設置也可在INP文件中進行修改）

*Initial Conditions, type=RATIO

nall, 0.2987

*Initial Conditions, type=pore pressure

nall, 0.0

*Initial conditions, type=temperature

nall, 0.0

四、計算結果

圖7沿縱向歸一化溫度及壓力