雙軸壓縮實驗的案例
基于PFC2D的松砂和密砂的雙軸壓縮試驗模擬 ￥14.9
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限時免費：本算例的講解完整版本及命令流見以下鏈接：
https://mp.weixin.qq.com/s/Ru_D1TUaYycmA5z7jgMQOQ
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松砂和密實砂在雙軸壓縮過程中的力學行為有所不同。
在PFC2D中，采用球顆粒模擬砂粒，視砂粒之間的不存在內聚力作用，砂粒之間的接觸采用線性接觸模擬，分別生成松散和密實的模型，進行雙軸壓縮試驗，對比了其力學行為的差異。
為了獲得松散的試樣，球-球接觸使用的摩擦系數為0.3。在整個模擬過程中（樣本制備，各向同性壓實，雙軸壓縮），該值將保持不變。壁摩擦力設置為零，這樣在球面接觸中不會產生剪切力。無摩擦壁的使用減少了制備和壓縮階段的邊界效應。
為了制備致密的樣品，將球形接觸時的摩擦力初始設置為零。在準備階段和壓實階段之后，但在雙軸壓縮之前，將球形接觸的摩擦系數設置為0.3。
雙軸試驗分兩個階段進行：固結階段和雙軸壓縮階段。在各向同性固結階段，通過使用墻體的伺服功能，使試樣在規定的圍壓下達到平衡。之后在恒定側向應力下進行垂直方向的壓縮模擬。
最終的松砂模型和密砂模型的計算結果對比如下：
松砂和密砂試樣的豎向應力應變曲線如下，可看出，隨著豎向應變的增長，松砂試樣的應力持續增長，而密砂試樣隨著豎向應變的增長，豎向應力先快速增長后逐漸衰減，出現了明顯的波峰。
松砂試樣和密砂試樣的體應變隨豎向應變的對比結果如下圖所示，在雙軸壓縮過程中，松砂試樣體積持續減小，而密砂試樣在加載初期歷經一個體積縮小過程后逐漸轉化為體積膨脹。
主要建模過程及代碼展示如下：
展開 LS-DYNA FEM-DEM 單軸壓縮實驗/參數標定 ￥50
本貼為LS-DYNA中DEM的DE-BOND鍵參數標定實驗。
DEM常用于離散介質，如碎石、沙子等材料的模擬，也可以通過粘結模型對脆性材料的斷裂與破碎行為進行研究，由于粘結鍵的參數無法通過宏觀的力學性能測試直接得出，因此，在LS-DYNA中使用粘結模型需要對參數進行標定。本貼通過FEM與DEM耦合的方法，通過無側限單軸抗壓強度實驗對相關參數進行測試。
接觸力記錄。
本貼的付費部分提供FEM-DEM單軸實驗參考模型。
單軸壓縮實驗模擬k文件
單軸壓縮實驗模擬教程見我發布的視頻，視頻里面的操作都沒問題，但是參數可能不是很合適，我調整了一下，現在這個是能完美運行的文件。這個k文件不收費，不過希望下載了案例的同學可以關注我一下，以后我還會出LS-DYNA系列教程，歡迎關注
單軸壓縮模擬.k
PFC3D單軸壓縮實驗案例 ￥9.9
PFC3D單軸壓縮實驗案例
Abaqus中定義橡膠超彈性材料
圖1 超彈性材料數據的輸入
圖2 材料評估
用戶可以在Abaqus/CAE 中輸入下列實驗數據：
1）單軸拉伸/壓縮實驗（uniaxial tension/compression test data）；
2）等雙軸拉伸/壓縮實驗（biaxial tension/compression test data）；
3）平面拉伸/壓縮實驗（檢驗純剪行為）（planar tension/compression test data）；
4）體積拉伸/壓縮實驗（volumetric tension/compression test data）。
☆溫馨提示：定義超彈性材料數據時必須輸入名義應力（nominal stress）和名義應變（nominal stress），而非真實應力和真實應變。
關于 Abaqus 中的超彈性材料，還應注意以下問題：
1）Abaqus中默認橡膠材料行為是彈性的、各向同性的；
2）分析過程中必須考慮幾何非線性效應（設置 Nlgeom 為 ON）；
3）對于 Abaqus/Standard 分析，默認情況下假定超彈性材料是不可壓縮的（泊松比等于0.5），為了幫助分析收斂，可以將該值設置為大于0.495；對于 Abaqus/Explicit 分析，默認情況下，假定超彈性材料是接近不可壓縮的（泊松比大于0.475）；
4）Abaqus 采用應變勢能（strain energy potential）來描述超彈性材料的應力-應變關系，而不是采用楊氏模量 E 或泊松比 ；
5）對于根據實驗數據確定的超彈性材料模型，當應變值達到一定程度（變形較大）時，計算過程可能不穩定。Abaqus 通過穩定性檢查來確定可能出現不穩定的應變值大小，并在 DAT 文件中給出相應的警告信息。
展開 Abaqus中定義橡膠超彈性材料
圖1 超彈性材料數據的輸入
圖2 材料評估
用戶可以在Abaqus/CAE 中輸入下列實驗數據：
1）單軸拉伸/壓縮實驗（uniaxial tension/compression test data）；
2）等雙軸拉伸/壓縮實驗（biaxial tension/compression test data）；
3）平面拉伸/壓縮實驗（檢驗純剪行為）（planar tension/compression test data）；
4）體積拉伸/壓縮實驗（volumetric tension/compression test data）。
☆溫馨提示：定義超彈性材料數據時必須輸入名義應力（nominal stress）和名義應變（nominal stress），而非真實應力和真實應變。
關于 Abaqus 中的超彈性材料，還應注意以下問題：
1）Abaqus中默認橡膠材料行為是彈性的、各向同性的；
2）分析過程中必須考慮幾何非線性效應（設置 Nlgeom 為 ON）；
3）對于 Abaqus/Standard 分析，默認情況下假定超彈性材料是不可壓縮的（泊松比等于0.5），為了幫助分析收斂，可以將該值設置為大于0.495；對于 Abaqus/Explicit 分析，默認情況下，假定超彈性材料是接近不可壓縮的（泊松比大于0.475）；
4）Abaqus 采用應變勢能（strain energy potential）來描述超彈性材料的應力-應變關系，而不是采用楊氏模量 E 或泊松比 ；
5）對于根據實驗數據確定的超彈性材料模型，當應變值達到一定程度（變形較大）時，計算過程可能不穩定。Abaqus 通過穩定性檢查來確定可能出現不穩定的應變值大小，并在 DAT 文件中給出相應的警告信息。
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