ABAQUS與巖土工程（二）——地應(yīng)力平衡（中級(jí)）

2016-10-05 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

上回小胖給大家介紹了ABAQUS地應(yīng)力平衡的基本思想和基本方法。今天我們要說點(diǎn)有逼格的。每個(gè)人對(duì)模型復(fù)雜程度的要求都是不同的,上次介紹的基本方法在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常捉襟見肘,無法計(jì)算成功,或即使成功,平衡的效果也差強(qiáng)人意。比如地表不平整的情況如邊坡,和有既有建(構(gòu))筑物的情況等。小胖從混論壇的時(shí)候就經(jīng)常碰到這個(gè)問題,那還是“八年抗戰(zhàn)”前夕,現(xiàn)在抗戰(zhàn)成功了,還有很多新寶寶無法正確面對(duì)和處理。小胖也總是說,對(duì)于一次平衡效果不好甚至算到一半就失敗的情況,“多平衡幾次”試試看。然后就有小朋友問了“多平衡幾次有啥用,地應(yīng)力不還是那樣嗎”。——難道,小胖在你們眼里就是這么二逼的小胖嗎?指望不停地向ABAQUS提交重復(fù)的任務(wù)讓它感動(dòng)然后允許我計(jì)算通過??

1. 地表不平整

地表本身就是不平整的,平整的那是桌面。最典型的不平整就是邊坡的分析了。一般情況下,巖土體在自重作用下會(huì)有一個(gè)坡角。但有時(shí)候就是需要對(duì)一個(gè)比較陡峭的邊坡進(jìn)行地應(yīng)力平衡,你有什么辦法。如果是正常的巖土體,如粘聚力10 kPa,內(nèi)摩擦角30°,彈性模量10 MPa,一般可以一次性采用Geostatic分析步進(jìn)行地應(yīng)力平衡,效果基本可以保證。如下面的例子。

邊坡的基本參數(shù)大家可以去cae文件里看。材料參數(shù)如前所述。小胖個(gè)人認(rèn)為,做邊坡的話,網(wǎng)格還是要規(guī)則一些,看著心情也好,說不定審稿人(老板、領(lǐng)導(dǎo))看著一高興就給你過了呢?看臉的時(shí)代,模型也是如此。

按照我們上次的教程進(jìn)行地應(yīng)力平衡(點(diǎn)我我是傳送門)。沒有什么特殊的地方,采用geostatic分析步進(jìn)行平衡,大家注意在assembly里旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)模型即可。平衡效果見下圖

效果還不錯(cuò)。寶寶們只要關(guān)注最大位移不要超過容許值即可,不用太擔(dān)心位移的分布規(guī)律。

2. 參數(shù)較弱

很多寶寶都會(huì)碰到這種情況,邊坡又陡,參數(shù)還弱,一次平衡不能成功或平衡效果很不滿意,咋辦?小胖說了:多平衡幾次。即以上次平衡成功的最后一個(gè)increment的應(yīng)力為下一次平衡任務(wù)的初始地應(yīng)力,在Predefined field中選擇stress方式進(jìn)行多次平衡。見下圖

首次平衡失敗

繼續(xù)進(jìn)行平衡

重復(fù)進(jìn)行。一般情況下,隨著重復(fù)的進(jìn)行,每次完成的increment都會(huì)往前推進(jìn)一點(diǎn)。如果碰到新平衡任務(wù)的終止increment遠(yuǎn)小于前一次的情況,各位寶寶要耐心,可以嘗試減小初始增量步,或者選擇前次平衡任務(wù)的其它增量步的應(yīng)力進(jìn)行下次的平衡。

注意,新的平衡一定要新建任務(wù),否則覆蓋了上次的平衡結(jié)果,就無法正常導(dǎo)入地應(yīng)力了。

在進(jìn)行了9次重復(fù)平衡后,終于完成。其中,第9次修改了初始增量步至0.05。