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1 引言IMASS代表著Itasca Constitutive Model for Advanced Strain Softening (IMASS)，它是Itasca咨詢公司正在試驗的一個高級應變軟化模型，用來模擬巖體開挖引起圍巖的損傷程度，特別是由爆炸引起的巖體損傷。IMASS模型最初應用在崩落采礦巖石破碎的研究。這個筆記簡要討論了IMASS在邊坡穩定性分析中的應用。

如上所述，應變軟化模型是基于Mohr-Coulomb強度準則的，另一種應變軟化模型是基于Hoek-Brown強度準則的，即IMASS本構模型[應變軟化模型IMASS邊坡穩定性分析; IMASS---FLAC3D和3DEC新的本構模型(2); IMASS---FLAC3D和3DEC新的本構模型(1)]。

在模型構建中，除考慮土體強度隨埋深的變化外，還引入了 應變軟化 與 應變率效應 兩個關鍵因素。應變軟化反映了土體在達到峰值強度后強度逐漸降低的特性，對預測貫入阻力和樁周土體擾動范圍具有重要意義。而應變率效應則考慮了土體在高速加載下強度和剛度隨加載速率的增加而提高的規律。這兩者在樁貫入問題中往往是同時存在的：軟化決定了樁入土后的長期穩定性，速率效應則主導了瞬時的動力響應。

</p><p>以某海上風機項目為背景，為節約計算資源，建立了1/8模型。</p><p>附件包含CAE模型、應變軟化與應變率效應子程序，以及包含CEL法的建模、材料屬性設置、接觸關系設置等的資料以及一個演示視頻。

三、結論1．針對滑坡案例中流-固耦合計算過程中，Comsol多物理場仿真數值軟件具有很好的計算優勢。可以清晰反映出在地下水作用下，斜坡應力分布、位移分布以及塑性應變區的分布。2．地下水對斜坡的作用，主要集中在斜坡坡腳，對坡腳產生較高孔隙水壓力，軟化巖土體的物理力學性質，降低斜坡抗滑力。3．通過對比滑坡實際變形破壞特征后發現，Comsol數值計算結果與實際基本符合。

本文基于泥巖的三軸壓縮試驗曲線，建立考慮應變軟化特性的泥巖彈塑性本構模型，使用Abaqus及其子程序對泥巖的三軸壓縮試驗進行了數值模擬。泥巖在受壓過程中主要經過了5個階段，即壓密階段、彈性變 形、應變硬化、應變軟化、殘余階段。泥巖應變軟化模型如下所示。式中，ξ為強度參數，ξp為峰值強度參數，ξr為殘余階段強度參數，η為應變軟化參數，η*為殘余階段的應變軟化參數初始值。

<p><strong>【注意】本貼子只包含子程序文件</strong></p><p>基于<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/6302" rel="noopener noreferrer" target="_blank">abaqus子程序</a>VUSDFLD編寫的由Einav與Randolph提出的西澳模型，用于求解軟黏土體劇烈變形后的強度變化，可應用于的大變形計算

本文使用應變軟化模型IMASS檢驗這個試驗得出的結論。

我目前借助使用比較多的COMSOL with Matlab平臺，初步實現了實驗室和現場中裂隙煤體中復雜裂縫擴展的模擬。模型中很大的問題，也是收斂問題，主要的參數與方程來自與公開發表的文獻。該模型使用的主要方程是線彈性軟化損傷方程與裂隙本構方程。水力裂縫與天然裂縫之間的相互作用，是模型的難點。comsol中的裂隙流模塊，可以實現裂隙中水流動。

研究表明，尺寸效應與虛擬網格尺寸敏感度一樣，會出現在因應變軟化而破壞的所有結構，包括由于壓縮或剪切造成的混凝土破壞。以往在含有應變軟化本構模型的有限元分析中，網格尺寸敏感度問題在文獻中很少報道，主要因為很少利用應變空間的塑性公式或損傷力學公式來 進行有限元計算。

第三，熱軟化函數中指數參數取 4 時，能夠較好描述 AA5754 的溫度軟化行為。第四，溫度相關彈性常數雖然在大塑性應變階段影響有限，但會明顯影響彈性加載、初始屈服和回彈相關問題。基于該模型思想，后續可以設計一個數值案例：建立 FCC 多晶 RVE，在不同溫度下進行單軸拉伸或模擬，對比等溫條件、外部溫度場條件以及考慮熱軟化后的應力-應變響應。

一方面，在孿生主導塑性條件下，孿晶激活演化過程中應力-應變曲線存在明顯的應力突降現象，即孿生軟化效應；另一方面，孿晶阻礙位錯運動使得晶體材料在塑性變形過程中表現出強化現象。

對標Ls-dyna的雙線性塑性材料模型MAT-24，考慮失效應變這一個斷裂指標。

第一部分：Comsol多體動力學剛柔耦合仿真介紹 在通常情況下，多體動力學仿真中的大部分部件都是剛性的，由此只需要關注剛體的動力學特征，然而，在某些特殊情況下，我們需要觀察其中某個部件的變形、應力、應變情況，所以我們需要選擇性的將剛體和柔性體指派到不同的部件。

可以定義損傷初始化準則和損傷演化準則準確地表示材料軟化階段的行為。本文將簡要介紹延性損傷模型的損傷初始化和演化的定義。在 Abaqus 材料模型中引入損傷下圖顯示了經歷損傷的材料的應力應變行為。實線表示材料受損后的行為，而虛線表示沒有損傷時的材料響應。當應力超過材料的極限拉伸強度（UTS）后，材料的逐漸退化是由于損傷引起的。

4 應變軟化歷史上，巖石應變軟化來自于采礦工程礦柱穩定性和自然崩落法礦石破碎的研究【應變軟化模型(Strain-Softening and IMASS)；應變軟化的礦柱穩定性(Pillar Stability with IMASS Model)---寬高比對礦柱強度的影響；應變軟化模型IMASS邊坡穩定性分析】。

<p>求解Hoek-Brown應變軟化巖體圍巖特征曲線的matlab源代碼，包含應力、位移和塑性區云圖的繪制，看懂后可隨意更改參數，適應于彈脆性、理想彈塑性和應變軟化巖體各種彈塑性本構模型</p>

在模擬過程中，因局部效應引起的模型應變局部軟化將從損傷累積失效點開始，歸因于應變局部軟化，為得到精確結果而細化網格往往引起仿真的求解困難，甚至導致求解無法收斂，計算中途停止的問題。

在這項開創性的工作之后，許多研究人員對這個模型做了稍微的修改，其中塑性應變被其他不同的應變類型所取代，如蠕變應變、塑性剪切應變、總剪切應變，以及其他。下面，你可以看到兩個應變類型(有效蠕變應變和剪切蠕變應變)在一個 表面貼片電阻模型 中的比較，這個模型來自 COMSOL 案例庫。焊點中的蠕變應變的發展。左邊是有效蠕變應變，右邊是剪切蠕變應變。