基于ansys的巖體邊坡
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
基于ansys的巖體邊坡的視頻教程
【13】基于ANSYS的巖體初始地應(yīng)力反演
巖體初始地應(yīng)力場(chǎng)是影響隧道等地下工程圍巖穩(wěn)定的重要荷載，是其設(shè)計(jì)、施工時(shí)的首要考慮因素，而實(shí)測(cè)原位地應(yīng)力由于樣本稀少導(dǎo)致較難反映巖體初始地應(yīng)力場(chǎng)的宏觀分布規(guī)律，因此， 反演巖體的初始地應(yīng)力場(chǎng)是地下工程進(jìn)行穩(wěn)定性分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提條件。 本課程帶你從零開(kāi)始到完全掌握基于ANSYS的地應(yīng)力反演分析。視頻主要是教你怎么使用命令流以及多元線性回歸的python程序。還有相應(yīng)的參考文獻(xiàn)。
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基于Abaqus的邊坡模擬
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基于ansys的巖體邊坡的實(shí)例教程
巖體邊坡的穩(wěn)定性分析1）自然條件下；
2）飽和水條件下；
3）爆破震動(dòng)條件下；
4）飽和水+爆破震動(dòng)條件下
1 邊坡模型
地層巖性方面主要為：第四系殘坡積層(el-dlQ)：零星分布于斜坡表面，巖性為粉質(zhì)粘土混碎石顆粒，結(jié)構(gòu)松散，厚度4～9m；燕山期角閃花崗巖(γ52（2）)：巖性為灰綠、青灰色角閃花崗巖，細(xì)粒～隱晶結(jié)構(gòu)，局部具花崗結(jié)構(gòu)，風(fēng)化作用強(qiáng)烈，依風(fēng)化程度風(fēng)化帶可以分為以下四類（從上往下）：
a.全風(fēng)化帶：巖石結(jié)構(gòu)松散，多為粒砂狀，土狀，巖石強(qiáng)度較低，手扳或鎬挖即碎。該帶的厚度自坡底至山頂約為10～30m。
b.強(qiáng)風(fēng)化帶：巖體為碎裂狀結(jié)構(gòu)，巖體風(fēng)化裂隙發(fā)育，該帶厚度5～10m。
c.弱風(fēng)化帶：巖體為碎塊狀結(jié)構(gòu)，巖體相對(duì)較完整，巖石強(qiáng)度較高，該帶厚度厚度8～12m。
d.微風(fēng)化～新鮮基巖：巖體為致密塊狀結(jié)構(gòu)，巖體力學(xué)強(qiáng)度較高，僅局部由于巖石成巖過(guò)程中巖漿結(jié)晶分異作用，長(zhǎng)石類礦物含量較高，從而使巖體呈碎粒狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致巖體破碎，力學(xué)強(qiáng)度低。
2 有限元模型建立
邊坡巖石材料在自然界中是很復(fù)雜的，要受到很多因素的影響，在進(jìn)行數(shù)值計(jì)算時(shí)，為了能夠方便計(jì)算，本文做以下假設(shè)：
1、同一類巖土材料是均勻介質(zhì)的，不考慮同一材料內(nèi)部差別；
2、不考慮溫度和時(shí)間燈影響，僅考慮重力場(chǎng)的影響；
3、邊坡巖體為理想彈塑性材料；
4、邊坡巖石的受力和變形為平面應(yīng)變問(wèn)題。
在有限元計(jì)算中，為了更好采用折減強(qiáng)度法對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析，本文利用ANSYS的二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言APDL編寫(xiě)程序，減少重復(fù)建模的過(guò)程，具體形式如下：
/prep7 !進(jìn)入模型前處理
……
F= !強(qiáng)度折減系數(shù)
……
……
TB,DP,1
tbdata,1,0.5e6/F,30/F !
展開(kāi) 而Hoek 則建立了RMR, Q和GSI之間的關(guān)系用來(lái)表示巖體質(zhì)量指標(biāo)與巖體強(qiáng)度及變形模量之間的定量關(guān)系，參看[工程巖體分類的簡(jiǎn)要回顧]。
6 結(jié)束語(yǔ)
事實(shí)上, 還有許多優(yōu)秀的工程巖體分類系統(tǒng), 例如在自然崩落法中廣泛應(yīng)用的MRMR分類系統(tǒng)和空?qǐng)霾傻V法中廣泛應(yīng)用的Mathew方法, 以及RMS系統(tǒng)[工程巖體分類RMS(Rock Mass Strength)]和RMi系統(tǒng)[巖體強(qiáng)度計(jì)算: RMi---Rock Mass index], 限于時(shí)間關(guān)系, 不再贅述. 此外, SSGeotech數(shù)據(jù)集目前共有65,000篇論文, 主要集中在采礦巖石力學(xué)和巖石邊坡穩(wěn)定性領(lǐng)域.
展開(kāi) 1 引言
巖體的強(qiáng)度和變形行為在很大程度上取決于巖石的"完整 "強(qiáng)度和不連續(xù)面的強(qiáng)度，不連續(xù)面如節(jié)理、層面、葉脈等。當(dāng)巖體中存在大部分這樣的弱面時(shí)，巖體就會(huì)產(chǎn)生各向異性的強(qiáng)度和變形行為，在這種巖體中開(kāi)挖的邊坡其滑動(dòng)面不僅沿著弱面破壞，也在巖體內(nèi)的巖橋里發(fā)生破壞，因而評(píng)估這種類型的邊坡穩(wěn)定性非常困難。
各向異性巖體的數(shù)值模型(Anisotropic Rock Mass Model)
各向異性巖體地層中隧道的數(shù)值分析(Tunnels in Anisotropic Rock Mass)---Part 1
各向異性巖體地層中隧道的數(shù)值分析(Tunnels in Anisotropic Rock Mass)---Part 2
澳大利亞的Pilbara礦就處在這種巖體中，邊坡的破壞不僅發(fā)生在單個(gè)臺(tái)階，也發(fā)生在多個(gè)臺(tái)階中，下面左圖所示的是一個(gè)邊坡破壞實(shí)例，右圖所示的是各項(xiàng)異性巖體模型。
2 文獻(xiàn)調(diào)查
由于Pilbara礦巖體各向異性導(dǎo)致的復(fù)雜性，因此進(jìn)行了許多巖體強(qiáng)度和邊坡穩(wěn)定性研究。
展開(kāi) 1.影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素
(1)邊坡材料力學(xué)特性參數(shù)：
包括彈性模量、泊松比、摩擦角、粘結(jié)力、容重、抗剪強(qiáng)度等參數(shù)。
(2)邊坡的幾何尺寸參數(shù)：
包括邊坡高度、坡面角和邊坡邊界尺寸以及坡面后方坡體的幾何形狀，即坡體的不連續(xù)面與開(kāi)挖面的坡度及方向之間的幾何關(guān)系，它將確定坡體的各個(gè)部分是否滑動(dòng)或塌落。
(3)邊坡外部荷載：
包括地震力、重力場(chǎng)、滲流場(chǎng)、地質(zhì)構(gòu)造地應(yīng)力等。
2. 強(qiáng)度折減系數(shù)
進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算時(shí)，采用強(qiáng)度折減法來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先選取初始折減系數(shù)F，然后對(duì)邊坡土體材料強(qiáng)度系數(shù)進(jìn)行折減，折減后凝聚力以及摩擦角分別見(jiàn)式1-1和式1-2。
土層材料參數(shù)
下面開(kāi)始進(jìn)行建模，通過(guò)點(diǎn)-線-面的方式逐步建立模型。
可在AutoCAD中找出關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)，然后逐步開(kāi)始建模，也可以通過(guò)在CAD圖紙中創(chuàng)建面域，然后輸出為sat文件，之后導(dǎo)入到ANSYS中。兩種方式皆可。
各區(qū)域材料不同顏色顯示
采用Plane82單元來(lái)模擬，將單元選項(xiàng)設(shè)置為平面應(yīng)變Plane strain.
在ANSYS經(jīng)典中創(chuàng)建好的幾何模型
通過(guò)設(shè)置劃分網(wǎng)格單元尺寸，對(duì)上述幾何模型進(jìn)行劃分，有限元網(wǎng)格如圖所示。
對(duì)模型施加邊界條件，左右兩側(cè)約束法向位移，底部約束UX UY方向自由度。
（一）僅自重下的部分計(jì)算結(jié)果
靜力通用求解，自重下的位移分布矢量云圖。
UX方向位移云圖
UY方向位移云圖
（二）對(duì)土體參數(shù)進(jìn)行不同程度的折減，以下為折減系數(shù)為1.4時(shí)的部分計(jì)算結(jié)果。
考慮左側(cè)靜水壓力時(shí)的計(jì)算荷載示意圖。
展開(kāi) 
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基于ansys的巖體邊坡的最新內(nèi)容
Ansys | 基于熱效應(yīng)的形狀記憶合金脊柱間隔器仿真分析21小時(shí)前
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過(guò)溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過(guò)程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
“Ansys 2025 全球仿真大會(huì)”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評(píng)選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎(jiǎng)及行業(yè)最佳實(shí)踐獎(jiǎng)。近 200 位來(lái)自汽車(chē)、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實(shí)踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無(wú)限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎(jiǎng)佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過(guò)溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過(guò)程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
基于ansys apdl建立單元截面分層的材料參數(shù)
建立的截面，多少段，多少個(gè)自定義截面
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本屆仿真應(yīng)用大賽最終評(píng)選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎(jiǎng)及行業(yè)最佳實(shí)踐獎(jiǎng)。近 200 位來(lái)自汽車(chē)、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實(shí)踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無(wú)限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎(jiǎng)佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感
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本屆仿真應(yīng)用大賽最終評(píng)選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎(jiǎng)及行業(yè)最佳實(shí)踐獎(jiǎng)。近 200 位來(lái)自汽車(chē)、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實(shí)踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無(wú)限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎(jiǎng)佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感
基于ANSYS Workebench2025R2 凸輪結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
結(jié)構(gòu)模型
基于ansys apdl 太陽(yáng)能板命令流2個(gè)月前
[圖片]
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