第六篇：地應(yīng)力平衡方法以及注意事項(xiàng)

2017-03-17 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

注意:只有采用彈塑性本構(gòu)模型時(shí)需要地應(yīng)力平衡,彈性本構(gòu)不需要地應(yīng)力平衡!
第一部分地應(yīng)力平衡方法簡(jiǎn)介

地應(yīng)力平衡主要有五種方法:

(1)自動(dòng)平衡:第一步創(chuàng)建分析步geostatic ,這種方法注意只能在第一步只能有土和重力的情況下能使用,有其他部件或者接觸時(shí)計(jì)算不能收斂,效果是最好的,方便簡(jiǎn)單!

(2)*initial conditions,type=stress,geostatic

該方法需給出不同材料區(qū)域的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的自重應(yīng)力及其相應(yīng)坐標(biāo)。所采用的幾何模型一般較規(guī)則,表面大致水平,地應(yīng)力平衡的好壞一般只受巖體密度的影響,無論采用彈性或彈塑性本構(gòu)模型都能很好的達(dá)到平衡,可以不必局限于僅受泊松比的影響,能夠通過考慮水平兩個(gè)方向的側(cè)壓力系數(shù)值來施加初始應(yīng)力場(chǎng)。計(jì)算速度快,收斂性好。缺點(diǎn)就是不能夠很好平衡具有起伏表面的幾何模型,需知道平整后模型的上覆巖體自重。
高版本在CAE里也能操作

用計(jì)算器算出每個(gè)分界面上的應(yīng)力和坐標(biāo)對(duì)應(yīng)填入,也比較方便不需要修改關(guān)鍵字

(3)*initial conditions,type=stress,geostatic,user
導(dǎo)入ODB里的方法,也比較簡(jiǎn)單,高版本可在截面上操作,不需要修改關(guān)鍵字

你放入ODB后,填入第一步不需要填名稱就是1 ,增量步就是你第一步計(jì)算的最后一個(gè)增量步

(4)*initial conditions,type=stress,input=FileName.csv(或inp)

該方法中的文件FILENAME.INP獲取方法為:首先將已知邊界條件施加到模型上進(jìn)行正演計(jì)算,然后一般是將計(jì)算得到的每個(gè)單元的應(yīng)力外插到形心點(diǎn)處并導(dǎo)出6個(gè)應(yīng)力分量(也可以導(dǎo)出積分點(diǎn)處的應(yīng)力分量,視要求平衡的精確程度而定)。其所采用的幾何模型可以考慮地表起伏不平的情況以及巖土材料極其不均勻的情況,適用范圍廣。但由于外插的應(yīng)力有一定誤差,因此采用彈塑性本構(gòu)模型時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致某些點(diǎn)的高斯點(diǎn)應(yīng)力位于屈服面以外,當(dāng)大面積的高斯點(diǎn)上的應(yīng)力超出屈服面之后,應(yīng)力轉(zhuǎn)移要通過大量的迭代才能完成,而且有可能出現(xiàn)解不收斂的情況。在僅考慮自重情況下只能考慮受泊松比的影響帶來的側(cè)壓力系數(shù)效應(yīng),因此平衡后的效果不一定很理想,但無疑其適用性很強(qiáng)。
最麻煩,也是最容易出錯(cuò)的,不喜歡使用

(5)*initial conditions,type=stress,geostatic,user

該方法采用用戶子程序SIGINI來定義初始應(yīng)力場(chǎng),可以定義其為應(yīng)力分量為坐標(biāo)、單元號(hào)、積分點(diǎn)號(hào)等變量的函數(shù),要達(dá)到精確平衡需已知具體邊界條件,在實(shí)際中應(yīng)用較少。
沒用過
注意:除了第一種方法geostatic 選的是自動(dòng),其他都是fixed,其他四種方法第一步除了土外可以有其他部件,效果一般很差,可以多循環(huán)幾次!

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