土壤本構(gòu)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-08-16
土壤本構(gòu)的實例教程
https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/safety/04094/04.cfm
單位制 kg-mm-ms-Gpa
ABAQUS中UMAT使用背景
ABAQUS中雖然提供了很多的單元，很多的材料本構(gòu)模型，但是有時候我們的分析的實際情況是比較復(fù)雜的，比如當(dāng)我們要計算一種特定的橡膠材料的時候，已有的橡膠本構(gòu)比如Mooney等都有著這樣、那樣的不足，很難滿足我們的要求。又比如我們要計算土壤應(yīng)力的時候，土壤本身受壓不受拉，有著很強(qiáng)的非線性因素，這時候就需要我們建立足夠精確的土壤本構(gòu)模型。如果你正在處理的問題，ABAQUS的常規(guī)本構(gòu)不能滿足你的要求，那么UMAT將是你的首選。
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UMAT參數(shù)說明
UMAT是一個較為復(fù)雜的程序，涉及到的參數(shù)較多，首先我們要明白UMAT完成了什么功能，簡單的說，就一句話，開發(fā)者需要定義材料積分點的Jacobian矩陣。由開發(fā)者完成應(yīng)力-應(yīng)變之間的關(guān)系曲線。下面我們對一些參數(shù)做一些介紹，其中kstep為分析步參數(shù)、kinc為增量步參數(shù)、time為主程序傳入進(jìn)來的分析時間參數(shù)noel為單元編號、npt為單元積分點編號。stran為應(yīng)變。dstran為應(yīng)變增量。ddsdde為最關(guān)鍵Jacobian矩陣。
下面我們以最簡單的等溫線彈性本構(gòu)為例與ABAQUS自帶的本構(gòu)進(jìn)行對比計算。我們要建立的模型如下圖所示：
在分析中我們要保證兩個本構(gòu)的邊界條件一致、載荷一致、網(wǎng)格一致。我們所寫的本構(gòu)這里給出主要內(nèi)容,如下所示：
使用命令行模式提交計算，兩個本構(gòu)計算結(jié)果對比如下所示：
由上兩圖可知，兩個本構(gòu)計算的結(jié)果最大應(yīng)力都為6.552Mpa。由此我們可知在ABAQUS中其自帶的等溫彈性本構(gòu)一定也是如此。
展開 模塊中設(shè)置的專門的接口以研究塑性問題、變形問題、土壤和巖石的失效問題、以及它們與混凝土和人造結(jié)構(gòu)間的交互作用問題。模塊中也提供了不同土壤材料本構(gòu)： Cam-Clay, Drucker-Prager, Mohr-Coulomb, Matsuoka-Naka, and Lade-Duncan。除了內(nèi)置的塑性模型，用戶還可以借助于COMSOL Multiphysics提供的通用的方程接口創(chuàng)建屈服函數(shù)。此外，計算溫度場和其他場數(shù)值的關(guān)系也能被融合到材料的定義中。 巖土力學(xué)模塊還為混凝土和巖石的模擬提供了非常強(qiáng)大的工具： Willam-Warnke, Bresler-Pister, Ottosen, 和Hoek-Brown都被作為內(nèi)置參數(shù)供用戶選擇，更可被應(yīng)用和擴(kuò)展于更通用的脆性材料上。此外，該模塊能方便的與其他模塊功能，如多孔介質(zhì)流，孔隙彈性，以及基體模塊的溶質(zhì)傳輸功能等結(jié)合使用。
展開 一．Abaqus中UMAT的使用背景
ABAQUS中雖然提供了很多材料本構(gòu)模型，但是有時候我們的分析的實際情況是比較復(fù)雜的，比如當(dāng)我們要計算一種特定的橡膠材料的時候，已有的橡膠本構(gòu)比如Mooney等都有著這樣、那樣的不足，很難滿足我們的要求。又比如我們要計算土壤應(yīng)力的時候，土壤本身受壓不受拉，有著很強(qiáng)的非線性因素，這時候就需要我們建立足夠精確的土壤本構(gòu)模型。如果你正在處理的問題，ABAQUS的常規(guī)本構(gòu)不能滿足你的要求，那么UMAT將是你的首選。
模塊中設(shè)置的專門的接口以研究塑性問題、變形問題、土壤和巖石的失效問題、以及它們與混凝土和人造結(jié)構(gòu)間的交互作用問題。模塊中也提供了不同土壤材料本構(gòu)：Cam-Clay, Drucker-Prager, Mohr-Coulomb, Matsuoka-Naka, and Lade-Duncan。除了內(nèi)置的塑性模型，用戶還可以借助于COMSOL Multiphysics提供的通用的方程接口創(chuàng)建屈服函數(shù)。此外，計算溫度場和其他場數(shù)值的關(guān)系也能被融合到材料的定義中。 巖土力學(xué)模塊還為混凝土和巖石的模擬提供了非常強(qiáng)大的工具：Willam-Warnke, Bresler-Pister, Ottosen, 和Hoek-Brown都被作為內(nèi)置參數(shù)供用戶選擇，更可被應(yīng)用和擴(kuò)展于更通用的脆性材料上。此外，該模塊能方便的與其他模塊功能，如多孔介質(zhì)流，孔隙彈性，以及基體模塊的溶質(zhì)傳輸功能等結(jié)合使用。
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土壤本構(gòu)的最新內(nèi)容
模塊中也提供了不同土壤材料本構(gòu)： Cam-Clay, Drucker-Prager, Mohr-Coulomb, Matsuoka-Naka, and Lade-Duncan。除了內(nèi)置的塑性模型，用戶還可以借助于COMSOL Multiphysics提供的通用的方程接口創(chuàng)建屈服函數(shù)。此外，計算溫度場和其他場數(shù)值的關(guān)系也能被融合到材料的定義中。
模塊中也提供了不同土壤材料本構(gòu)：Cam-Clay, Drucker-Prager, Mohr-Coulomb, Matsuoka-Naka, and Lade-Duncan。除了內(nèi)置的塑性模型，用戶還可以借助于COMSOL Multiphysics提供的通用的方程接口創(chuàng)建屈服函數(shù)。此外，計算溫度場和其他場數(shù)值的關(guān)系也能被融合到材料的定義中。
模塊中也提供了不同土壤材料本構(gòu)： Cam-Clay, Drucker-Prager, Mohr-Coulomb, Matsuoka-Naka, and Lade-Duncan。除了內(nèi)置的塑性模型，用戶還可以借助于COMSOL Multiphysics提供的通用的方程接口創(chuàng)建屈服函數(shù)。此外，計算溫度場和其他場數(shù)值的關(guān)系也能被融合到材料的定義中。
又比如我們要計算土壤應(yīng)力的時候，土壤本身受壓不受拉，有著很強(qiáng)的非線性因素，這時候就需要我們建立足夠精確的土壤本構(gòu)模型。如果你正在處理的問題，ABAQUS的常規(guī)本構(gòu)不能滿足你的要求，那么UMAT將是你的首選。
又比如我們要計算土壤應(yīng)力的時候，土壤本身受壓不受拉，有著很強(qiáng)的非線性因素，這時候就需要我們建立足夠精確的土壤本構(gòu)模型。如果你正在處理的問題，ABAQUS的常規(guī)本構(gòu)不能滿足你的要求，那么UMAT將是你的首選。
https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/safety/04094/04.cfm
單位制 kg-mm-ms-Gpa
