ABAQUS模擬滲流要點

注意:以下只是當(dāng)且僅當(dāng)abaqus只進行滲流計算時:

1、由于Abaqus中缺乏非耦合的孔壓單元,這時可采用耦合單元,但要約束住所有位移的自由度。

2、滲流材料參數(shù)選擇。在CAE中都是在(Material-creat-other-pore fluid)選項中。

(1)Gel:定義凝膠微粒吸濕膨脹的發(fā)育過程,這在一般的巖土分析中應(yīng)用不多。

(2)Moisture swelling:定義由于吸濕飽和所引起的固體骨架體積膨脹(或負(fù)吸力引起的骨架收縮)。

(3)Permeability:定義飽和介質(zhì)的滲透系數(shù),該滲透系數(shù)可以在type選項中定義為各向同性、正交各向異性和各向異性,并且可以根據(jù)Void Ratio定義為孔隙比的函數(shù)。在Suboptions中選擇Saturation Dependent 參數(shù)來指定與飽和度相關(guān)性系數(shù)ks(s),缺省設(shè)置為ks=s3,而非飽和介質(zhì)滲透系數(shù)k’=ksk。選擇Velocity dependence參數(shù)可以激活Forchheimer定律,缺省的是Darcy定律。

(4)Pore Fluid Expansion:定義固體顆粒與流體體積熱變化效應(yīng)。

(5)Porous Bulk Moduli:定義固體顆粒與流體體積模量。

(6)Sorption:定義負(fù)孔隙壓力與飽和度之間的相關(guān)性。當(dāng)type=Absorption時,定義吸濕曲線,type=Exsorption時定義排水曲線。

3、載荷及邊界條件

(1)通過(Load-creat-step-fluid-surface pore fluid)選項定義沿著單元表面的外法線方向的滲流速度vn,當(dāng)考慮降雨影響時可采用此載荷

(2)邊界條件(Boundary condition-creat-other-pore pressure)選項定義孔壓邊界條件,此時要先假定浸潤面的位置,然后定義浸潤面上的孔壓為零,Abaqus會在后續(xù)的分析計算中自動計算出浸潤面的位置。Abaqus默認(rèn)的是不透水邊界。

(3)當(dāng)滲流自由面遇到臨空的自由排水面時,需要定義一個特殊的邊界條件。此時可以通過在inp文件中加入*Flow或*Sflow來定義

(4)初始條件的定義。初始條件中一般要定義以下幾種:

*initial condition,type=saturation      初始飽和度

*initial condition,type=pore pressure   初始孔壓

*initial condition,type=ratio           初始孔隙比

當(dāng)進行耦合分析時,基本步驟同上,但要去掉除邊界條件之外的約束,同時還要在邊界上加上流體壓力。

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