邊坡數(shù)值模擬的案例
三維邊坡格構(gòu)錨固加固效果數(shù)值模擬評(píng)價(jià) ￥59
格構(gòu)梁+錨桿（錨索）是邊坡加固常用的工程措施，特別是對(duì)于坡面較陡，坡高在10~30m的邊坡。格構(gòu)錨固方案對(duì)于巖質(zhì)邊坡和土質(zhì)邊坡均適用。在《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》中，沒有專門對(duì)該防治方案進(jìn)行描述。在我們實(shí)際邊坡防治方案設(shè)計(jì)中，往往只考慮錨桿或錨索的錨固力，而忽略了格構(gòu)梁的計(jì)算。格構(gòu)梁的內(nèi)力計(jì)算較為復(fù)雜，特別是在巖土體+錨桿+格構(gòu)梁整體相互作用下，很多問題只能簡(jiǎn)化。
為了較為全面地探究三維格構(gòu)錨固方案的防治效果，本期采用有限元數(shù)值方法，對(duì)三維邊坡格構(gòu)錨固方案的加固效果進(jìn)行數(shù)值模擬評(píng)價(jià)。方案見圖1和圖2，坡高15m，預(yù)應(yīng)力錨桿垂直間距2.5m，水平間距2.5m，剖面上布置5根錨桿，12m和15m長(zhǎng)短相間布置。格構(gòu)梁截面尺寸為0.3×0.3m，頂梁和底梁不布置錨桿。
圖1 邊坡格構(gòu)錨固加固方案
圖2 三維格構(gòu)錨固方案數(shù)值建模
圖3 模型網(wǎng)格劃分
首先，在邊坡加固前，進(jìn)行自重力計(jì)算，得到邊坡的位移和塑性應(yīng)變?cè)茍D，如圖4和圖5所示。從塑性應(yīng)變來(lái)看，在自重作用下，該邊坡中、前部出現(xiàn)明顯的塑性破壞，形成明顯的滑動(dòng)面。
圖4 加固前自重位移
圖5 加固前自重塑性應(yīng)變
在經(jīng)過格構(gòu)錨固方案加固后，自重作用下的邊坡位移和塑性應(yīng)變?cè)茍D如圖6和圖7所示。從加固后的塑性破壞區(qū)來(lái)看，相較于加固前，塑性區(qū)明顯縮小，主要集中在坡腳局部范圍處。該處塑性應(yīng)變還包括格構(gòu)梁自重對(duì)坡腳土體的作用。從上述對(duì)比分析可知，格構(gòu)錨固加固后，邊坡穩(wěn)定性有了明顯提高。此處暫沒有進(jìn)一步利用強(qiáng)度折減法計(jì)算加固前后的穩(wěn)定系數(shù)。
圖6 加固后自重位移
圖7 加固后自重塑性應(yīng)變
展開 擋土墻邊坡支護(hù)效果的有限元數(shù)值模擬 ￥59
重力式擋土墻是中小型邊坡支護(hù)的首選方案。做重力式擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)，一般要進(jìn)行抗滑、抗傾覆和地基承載力驗(yàn)算。其中非常重要的一點(diǎn)是求解作用在擋土墻上的土壓力。計(jì)算土壓力的理論很多，經(jīng)典的有朗肯土壓力理論，庫(kù)倫土壓力理論，它們各自有不同的理論假設(shè)（此處不再贅述）。由于多方面的理論假設(shè)，使得計(jì)算的土壓力以及破壞面與實(shí)際情況存在一定的偏差。為此，新君采用有限元來(lái)計(jì)算擋墻的支護(hù)效果。
邊坡及擋墻設(shè)計(jì)剖面如圖1，擋墻高6米。通過強(qiáng)度折減計(jì)算，擋墻加固后的邊坡穩(wěn)定性大概在1.08（本次計(jì)算坡頂荷載做了一定的放大，實(shí)際沒有這么大）。圖2/3/4分別為經(jīng)強(qiáng)度折減后處于極限狀態(tài)時(shí)，邊坡的位移、水平應(yīng)力和塑性應(yīng)變。破壞面基本是從墻踵到荷載右下角連成的平面。在墻趾處也發(fā)生了較大變形，墻地面有發(fā)生滑移的跡象。另外，在墻背頂部一定深度范圍內(nèi)，形成拉張裂縫，這與朗肯粘性土壓力理論比較吻合。此外，從水平應(yīng)力來(lái)看，墻背最大應(yīng)力基本集中在距離擋墻底部三分之一擋墻高度處，這也跟朗肯和庫(kù)倫土壓力理論較為一致。總體來(lái)看，在圖1這種情況下，該擋墻方案似乎存在安全隱患。
下期爭(zhēng)取綜合對(duì)比一下朗肯、庫(kù)倫土壓力理論計(jì)算結(jié)果，理正擋土墻驗(yàn)算結(jié)果，有限元擋墻模擬結(jié)果，看看平常工程設(shè)計(jì)中常用的理論或工具，是否存在較大偏差，哪種驗(yàn)算方法更科學(xué)合理、貼近實(shí)際。
圖1 擋土墻邊坡支護(hù)方案
圖2 強(qiáng)度折減后的位移云圖
圖3 強(qiáng)度折減后的水平應(yīng)力
圖4 強(qiáng)度折減后的塑性應(yīng)變
圖5 坡肩水平位移隨折減系數(shù)變化
展開 分享:邊坡的有限元分析及ANSYS軟件對(duì)邊坡開挖的模擬
介紹了一種國(guó)際上通用的有限元計(jì)算程序—ANSYS,并將ANSYS程序與巖土工程計(jì)算相結(jié)合時(shí),詳細(xì)探討了ANSYS模擬
邊坡開挖的方法,并將這一方法運(yùn)用到某個(gè)水電站的穩(wěn)定性分析中;分別計(jì)算出邊坡的剖面在天然狀態(tài)和開挖工況下的應(yīng)力場(chǎng)和
位移場(chǎng),作者對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并對(duì)平面問題的邊坡穩(wěn)定性作出了定性的評(píng)價(jià)。
關(guān)鍵詞:有限元計(jì)算;ANSYS軟件;邊坡開挖;成果分析;評(píng)價(jià).
學(xué)習(xí)記錄——Workbench含斜拉索&橋梁&小車行駛過程數(shù)值模擬
駛過程數(shù)值模擬
駛過程數(shù)值模擬
今天學(xué)習(xí)的案例是Workbench含斜拉索&橋梁&小車行駛過程數(shù)值模擬。難點(diǎn)是小車行駛過程中整車產(chǎn)生的重力引起的輪胎變形的不同等效形式和復(fù)雜時(shí)域載荷如何施加到系統(tǒng)模型當(dāng)中。
本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。如圖所示。
1.前處理
1.1幾何模型系統(tǒng)的構(gòu)建
導(dǎo)入模型如圖所示。
1.2材料模型系統(tǒng)的構(gòu)建
密度：7850
楊氏模量：210e9
泊松比：0.3
1.3有限元模型系統(tǒng)的構(gòu)建
1.3.1材料賦予
1.3.2連接關(guān)系：轉(zhuǎn)動(dòng)、固定和移動(dòng)
1.3.3網(wǎng)格劃分
2.求解
2.1載荷邊界條件
轉(zhuǎn)動(dòng)副
2.2位移邊界條件
2.3求解設(shè)定
時(shí)間0.1s，初始步數(shù)25，最小步數(shù)20，最大步數(shù)250，打開大變形。
下面是本案例的思維導(dǎo)圖。
展開 
【CFD數(shù)值模擬算例】水面浮體（浮式風(fēng)電塔）與波浪的流固耦合動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值模擬
2、波浪模擬
使用譜分析方法或其他波浪生成技術(shù)，模擬實(shí)際海洋環(huán)境中的波浪。
調(diào)整波浪參數(shù)，如波高、波長(zhǎng)、周期等，以匹配實(shí)際條件。
3、流固耦合分析
設(shè)置浮體與流體之間的交互邊界條件。這通常涉及到動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)，以適應(yīng)浮體的運(yùn)動(dòng)。
應(yīng)用合適的數(shù)值方法，如有限元法(FEM)或有限體積法(FVM)，解決流固耦合方程。
4、動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算
求解浮體的運(yùn)動(dòng)方程，得到其位置、速度和加速度隨時(shí)間的變化。
分析浮體的動(dòng)力響應(yīng)，包括振幅、頻率和響應(yīng)譜等。
5、結(jié)果可視化與驗(yàn)證
使用可視化工具，展示浮體的運(yùn)動(dòng)軌跡、波浪形態(tài)和流體動(dòng)力變化。
通過與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或其他可靠來(lái)源的對(duì)比，驗(yàn)證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。
6、參數(shù)化與優(yōu)化
改變浮體的幾何參數(shù)、材料屬性或運(yùn)行條件，觀察其對(duì)動(dòng)力響應(yīng)的影響。
基于數(shù)值模擬結(jié)果，提出浮式風(fēng)電塔設(shè)計(jì)的優(yōu)化建議。
7、模擬報(bào)告與文檔
編寫詳細(xì)的模擬報(bào)告，記錄模型設(shè)置、方法、結(jié)果和結(jié)論。
整理相關(guān)的文檔和腳本，確保模擬過程可重復(fù)和可追溯。
通過這些步驟，可以對(duì)水面浮體（如浮式風(fēng)電塔）與波浪的流固耦合動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)值模擬，以支持工程設(shè)計(jì)和決策。
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展開 【CFD數(shù)值模擬算例】船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬自動(dòng)化智能化方法
船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬自動(dòng)化智能化防范
【計(jì)算軟件】OpenFOAM開源平臺(tái)
【仿真平臺(tái)】自建高性能計(jì)算集群
【算例說(shuō)明】基于OpenFOAM流體力學(xué)開源軟件提出了船舶運(yùn)動(dòng)值模擬自動(dòng)化和智能化方法，可使計(jì)算流程自動(dòng)完成；通過逐個(gè)分析不同參數(shù)的影響，智能化分析多工況數(shù)值模擬結(jié)果和大數(shù)據(jù)平臺(tái)，可得到優(yōu)化的計(jì)算參數(shù)，從而使數(shù)值模擬的人工處理部分最大限度地減少，同時(shí)計(jì)算過程達(dá)到最大程度地簡(jiǎn)化，數(shù)值計(jì)算結(jié)果可靠，可滿足工程應(yīng)用的需求。自動(dòng)化和智能化處理的概念和方法，也可用于其他數(shù)值模擬領(lǐng)域。
【工程應(yīng)用】船舶阻力、螺旋槳敞水、船槳舵自航等
【創(chuàng)新貢獻(xiàn)】自動(dòng)化計(jì)算流程（一鍵計(jì)算）+智能化計(jì)算參數(shù)優(yōu)化
【算例文件】關(guān)注微信公眾號(hào)“云數(shù)仿真”進(jìn)行咨詢或聯(lián)系jianchen122004@126.com
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展開 專家解答 | GMS地下水數(shù)值模擬、地面沉降數(shù)值模擬實(shí)踐技術(shù)應(yīng)用與案例分析
通過對(duì)案例模型的實(shí)操?gòu)?qiáng)化培訓(xùn)，不僅使學(xué)員掌握地下水數(shù)值模擬軟件GMS10.1的全過程實(shí)際操作技術(shù)的基本技能，而且可以深刻理解模擬過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以解決實(shí)際問題能力。同時(shí)為滿足環(huán)評(píng)從業(yè)人員進(jìn)一步加強(qiáng)地下水數(shù)值模擬以解決《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則－地下水環(huán)境》（HJ 610－2016）實(shí)施過程中的困難。
培訓(xùn)目標(biāo)：
1.掌握GMS的建模流程，包括三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模、直接建模及概念模型建模，熟悉軟件的基本操作。
2.掌握GMS基本模塊TIN、Solids、Modflow2000/2005、MT3DMS、MODPATH、PEST、SEAWAT在模擬地下水流動(dòng)、地下水溶質(zhì)運(yùn)移、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)移和海水入侵模塊的應(yīng)用過程。
3.掌握GMS模型輸出數(shù)據(jù)的處理，相關(guān)圖件的編制和模擬結(jié)果的三維可視化展示。
4.能夠利用數(shù)值模型進(jìn)行均衡計(jì)算和地下水資源量評(píng)價(jià)。
5.領(lǐng)會(huì)最新地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)導(dǎo)則（HJ 610-2016），掌握地下水環(huán)評(píng)報(bào)告的撰寫提綱和撰寫要點(diǎn)。
6.通過手把手的5個(gè)實(shí)例操作指導(dǎo)和面對(duì)面討論交流，使學(xué)員能夠全流程掌握數(shù)值模擬方法，并能夠?qū)?em>模擬中出現(xiàn)的問題進(jìn)行快速診斷處理。（請(qǐng)?zhí)崆芭渲脤W(xué)習(xí)所需軟件環(huán)境，所需自備）
課程內(nèi)容詳情
學(xué)時(shí)與證書頒發(fā)：
參加會(huì)議的學(xué)員可以獲得《地下水建模及環(huán)評(píng)技術(shù)應(yīng)用》專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)證書及學(xué)時(shí)證明，上網(wǎng)可查。
展開 【降落傘數(shù)值模擬】超音速降落傘流固耦合數(shù)值模擬
可利用XFlow軟件模擬流體運(yùn)動(dòng)，Abaqus軟件模擬降落傘的受力和運(yùn)動(dòng)，兩者結(jié)合來(lái)模擬真實(shí)情況下超音速降落傘的流固耦合運(yùn)動(dòng)。 下圖為數(shù)值模擬結(jié)果。
（1）當(dāng)馬赫數(shù)為1.5時(shí)，超音速降落傘流固耦合數(shù)值模擬渦量變化結(jié)果：
（2）當(dāng)馬赫數(shù)為0.3時(shí)，超音速降落傘流固耦合模擬結(jié)果流場(chǎng)變化結(jié)果：
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【數(shù)值模擬】基于CEL方法的戰(zhàn)斗部動(dòng)爆對(duì)建筑目標(biāo)毀傷效果數(shù)值模擬
在此借助強(qiáng)大的工程模擬軟件—Abaqus，采用了CEL（Coupled Eulerian-Lagrangian）方法，對(duì)相關(guān)案例進(jìn)行了深入的數(shù)值模擬研究。
CEL方法描述
CEL 即耦合的歐拉-拉格朗日方法。這種方法結(jié)合了歐拉方法和拉格朗日方法的優(yōu)點(diǎn)，既可以處理大變形問題，又可以精確模擬物質(zhì)的流動(dòng)和混合。在爆炸、沖擊等極端條件下，CEL 方法能夠有效地模擬物質(zhì)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和毀傷過程。
戰(zhàn)斗部動(dòng)爆是指戰(zhàn)斗部在高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下發(fā)生的爆炸現(xiàn)象。這種爆炸產(chǎn)生的沖擊波具有瞬間、高壓、高速等特點(diǎn)，能夠?qū)χ車h(huán)境中的建筑物和人員造成嚴(yán)重的破壞和傷害。通過 CEL 方法的數(shù)值模擬，可以清晰地看到建筑物在沖擊波作用下的變形、破裂和崩塌過程。
建立模型
建立典型建筑物目標(biāo)及彈藥幾何模型，樓房為全模型，高度約為14.6 m，示意如圖 1 所示。彈體簡(jiǎn)化為殼體和炸藥(紅色填充物)兩部分，如圖 2 所示。導(dǎo)彈末端速度設(shè)置為100m/s。為方便查看，隱去了空氣域模型。由于爆炸點(diǎn)距離地面較遠(yuǎn)，因此將地面看作剛體以簡(jiǎn)化計(jì)算流程，設(shè)定戰(zhàn)斗部與建筑物墻體碰撞后引爆。
圖1 建筑物幾何模型
圖2 彈體幾何模型
混凝土損傷塑性模型
炸藥采用JWL狀態(tài)方程描述，戰(zhàn)斗部殼體參數(shù)參考了常見戰(zhàn)斗部材料公開數(shù)據(jù)，混凝土采用常見的混凝土損傷塑性模型(CDP)，強(qiáng)度選擇C30標(biāo)準(zhǔn)。CDP模型是通過將各向同性下?lián)p傷彈性與拉伸和壓縮塑性相結(jié)合的方式來(lái)對(duì)混凝土的非彈性行為進(jìn)行描述的，同時(shí)考慮了由于拉、壓塑性應(yīng)變導(dǎo)致的彈性剛度的退化，可用于模擬混凝土在任意荷載作用下的受力及破壞情況。
展開 PFC模擬樁基邊坡 ￥30
如何模擬構(gòu)件以及參數(shù)驗(yàn)證在之前算例中已經(jīng)講過。
這里采用Pb模型模擬抗滑樁，模擬一下抗滑樁支護(hù)的砂土邊坡的破壞模式。
這里的變形參數(shù)依然采用C30混凝土的參數(shù)，強(qiáng)度的話因?yàn)闃吨幸话阌袖摻顏?lái)承受拉力。
所以樁作為抗彎構(gòu)件，以彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算出的抗拉強(qiáng)度作為強(qiáng)度值。
模擬樁基邊坡步驟包括：
切坡——預(yù)留樁的位置——生成規(guī)則排列的樁。
下面為樁的染色破壞圖
以及位移破壞圖：
下面為根據(jù)顆粒接觸計(jì)算的彎矩圖：
以及剪力圖：
上面直接用table顯示并做成動(dòng)圖。
注意力的值要乘以尺寸比，彎矩的值要乘以尺寸比的平方。
樁位0.2時(shí)的工況，在changzhuang文件中可以設(shè)置，讀者自己體會(huì)。
染色圖
位移圖
剪力圖
彎矩圖
為了方便對(duì)比，補(bǔ)上無(wú)支護(hù)情況下的變形：
染色圖
位移圖
展開 PFC預(yù)定邊坡面上的滑坡模擬 ￥15
假如我們知道某一個(gè)邊坡的等高線圖，然后又知道這個(gè)邊坡上方有一個(gè)危險(xiǎn)的堆載體。
那邊坡下方可不可以住人？
如果可以，這個(gè)住宅位置如何選定？
這個(gè)就必須預(yù)測(cè)危險(xiǎn)堆載體在邊坡上滑落的具體形勢(shì)。
PFC是可以模擬真實(shí)時(shí)間的。
本次算例先導(dǎo)入一個(gè)邊坡的dxf二維圖，然后在邊坡上生成一個(gè)堆載體。
如圖：
之后假定這個(gè)堆載體的支護(hù)失效，或者破壞，我們來(lái)看看這個(gè)堆載體在邊坡上的位移。
不知道為啥底色變成了綠色，。將就著看看，。哈哈。
PFC模擬邊坡破壞 ￥50
邊坡、隧道、基坑可以說(shuō)是巖土工程三大工程問題了。
其中隧道、基坑是施工才會(huì)出現(xiàn)的。
而邊坡卻是自然界中廣泛存在的，對(duì)每一個(gè)邊坡進(jìn)行維護(hù)明顯是不現(xiàn)實(shí)的。
所以判斷邊坡穩(wěn)定性，并且預(yù)測(cè)其破壞模式成為目前主要的研究對(duì)象。
而弄清楚破壞模式，也可以有針對(duì)性的對(duì)邊坡進(jìn)行維護(hù)。
這里用PFC對(duì)邊坡進(jìn)行建模。
建模方式為：
成樣、預(yù)壓、自重、加膠結(jié)、切坡、平衡。
如果這里平衡沒有破壞的話，就用降低強(qiáng)度的方法來(lái)誘導(dǎo)破壞。
這里給出邊坡剛開始的破壞圖
可以看到破壞是從坡腳開始額。并且向上延伸，而坡面的土體先發(fā)生傾倒。
我這里就不深入分析了，可以分析應(yīng)力應(yīng)變率什么的，甚至可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)分析滑裂面。
這里給出邊坡破壞的位移動(dòng)圖。
展開 ABAQUS CEL(例11) 地震工況下的邊坡大變形模擬 ￥70
ABAQUS CEL(例11) 地震工況下的邊坡大變形模擬
一、建模技術(shù)
地震工況下邊坡可能失穩(wěn)進(jìn)而出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，為避免模擬滑坡時(shí)網(wǎng)格產(chǎn)生的畸變問題，采用耦合歐拉拉格朗日法(CEL)進(jìn)行滑坡的大變形模擬；土體本構(gòu)采用摩爾庫(kù)倫模型；采用模型底部小范圍內(nèi)的周期性荷載模擬地震荷載。
二、模型及部分結(jié)果展示
圖1：藍(lán)色為邊坡；紅色為空氣層
圖2：網(wǎng)格的劃分
圖3：賦予模型初始應(yīng)力
圖4：土體達(dá)到地應(yīng)力平衡時(shí)的應(yīng)力分布
圖5：土體底部的地震荷載施加區(qū)域
圖6：所施加的周期性荷載（地震荷載）
圖7：邊坡因地震荷載產(chǎn)生的位移
圖8：地震波產(chǎn)生的區(qū)域
展開 學(xué)習(xí)記錄——Workbench盤式制動(dòng)器系統(tǒng)瞬態(tài)動(dòng)力
學(xué)評(píng)估
駛過程數(shù)值模擬
駛過程數(shù)值模擬
今天學(xué)習(xí)的案例是Workbench盤式制動(dòng)器系統(tǒng)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)評(píng)估。難點(diǎn)是能量的輸入和輸出決定的是什么和當(dāng)出現(xiàn)不合理的結(jié)果以后如何思考。
本案例還是遵循377原則，即三大步三小步。如圖所示。
1.前處理
1.1幾何模型系統(tǒng)的構(gòu)建
導(dǎo)入模型如圖所示。
1.2材料模型系統(tǒng)的構(gòu)建
密度：980
楊氏模量：110e9
泊松比：0.3
1.3有限元模型系統(tǒng)的構(gòu)建
1.3.1材料賦予
1.3.2連接關(guān)系：轉(zhuǎn)動(dòng)、固定和移動(dòng)
1.3.3網(wǎng)格劃分
2.求解
2.1載荷邊界條件
轉(zhuǎn)動(dòng)副
2.2位移邊界條件
2.3求解設(shè)定
時(shí)間0.1s，初始步數(shù)25，最小步數(shù)20，最大步數(shù)250，打開大變形。
下面是本案例的思維導(dǎo)圖。
abaqus模擬邊坡裂紋擴(kuò)展（XFEM）
求abaqus在模擬邊坡裂紋擴(kuò)展這塊的例子和abaqus有關(guān)的學(xué)習(xí)資料，我學(xué)習(xí)abaqus有段時(shí)間了，但進(jìn)步很慢，想找人交流交流，將感激不盡！qq1446449003
