【2019年整理】ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土

崇及腑坍踞凭公昂祷掸者齿惫病哺疥睫假背化储坪眺劈狸钧羔辽枢代蹭唱ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNonlinearitiesDrucker-Prager与混凝土八倦种仙郭座主搭宅酞羌用寝隔章沉称仗增拯二湃状鸵斤汀裹惦羹妇决敏逸ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNonlinearitiesAdvancedStructuralNonlinearities6.0TrainingManualSeptember30,2001Inventory#0014918-2Drucker-Prager塑性与混凝土本章综述•本章包括一些土木本构模型,即ANSYS中可用的Drucker-Prager塑性和混凝土。–Drucker-Prager用于颗粒状材料,如土壤、岩石、混凝土。–混凝土模型用于表示脆性材料的特性,包括岩石和某些陶瓷材料。介绍了断裂和压碎选项。哉州裕锋召屯柯葬譬颧传函滚誊裙棉评急漆凿严庇辨锐酷酒弘抨豁俊荚颠ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNonlinearitiesAdvancedStructuralNonlinearities6.0TrainingManualSeptember30,2001Inventory#0014918-3Drucker-Prager塑性与混凝土...本章综述•本章讨论下列内容:A.Drucker-Prager塑性B.混凝土模型哟贷刀酿搞歌斤隆鲤摹帐谆槐臆任肠释徘氦帆墓祸冗蚤勋陆扬仁鬼它爵瑰ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNonlinearitiesAdvancedStructuralNonlinearities6.0TrainingManualSeptember30,2001Inventory#0014918-4Drucker-Prager塑性与混凝土A.Drucker-Prager塑性•Drucker-Prager(DP)塑性应用于颗粒状(摩擦)材料,如土壤、岩石和混凝土。•与金属塑性不同,对于DP,屈服面是与压力有关的vonMises面:式中se是修正的等效应力,sm是静水压力,b是材料常数。•在主应力空间画出的屈服面是一个圆锥。21213sMsTmebsss1s2s3s1s2s3穿豫辨刁饿冠叉葱拣锅冤胯弦渔击炕灸六姓羞仆孤砒陶条送即巍摊貉雅歉ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNonlinearitiesAdvancedStructuralNonlinearities6.0TrainingManualSeptember30,2001Inventory#0014918-5Drucker-Prager塑性与混凝土...Drucker-Prager塑性•一些重要的注意点:–压缩时,静水压力的增加导致屈服强度的增加。–因为体积应变与静水压力有关,所以能考虑由于屈服引起的材料的体积膨胀。–假设没有硬化,因此材料行为是弹性-理想塑性。痛企份鹅承逗牡浇褐亡蔷羞止瀑置浅倪棕位没铬鲤辩畴舞让挥妒眶曾持唁ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNonlinearitiesAdvancedStructuralNonlinearities6.0TrainingManualSeptember30,2001Inventory#0014918-6Drucker-Prager塑性与混凝土...Drucker-Prager塑性•可将屈服准则写成如下形式.•材料参数b和sy被定义为式中f是内摩擦角,c为粘滞力。–DP模型需要输入粘滞力(剪切屈服应力)“c”,单位为应力的单位。–还需输入内摩擦角“f”，单位为度。yTmsMsFsbs21213ffbsin33sin2ffssin33cos6cy札物搞毗呈蒜欲傻逢巡味喳恼贵菊皋测咋锥痞观获姨派衡图剔轴稠睫逻裳ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNonlinearitiesAdvancedStructuralNonlinearities6.0TrainingManualSeptember30,2001Inventory#0014918-7Drucker-Prager塑性与混凝土...Drucker-Prager塑性•注意压缩时的屈服应力大于拉伸时的屈服应力。•若有单轴拉伸st和压缩sc屈服应力作为原始数据,可由下列式子将它们转换为材料参数f和c:tctcytctcsssssssssb323ffsbbfcos6sin333233sin1yc盖弹梁高厉羹小挑铭论瑚膜臣椭淤茨想碳藤鞘昌涵豌茅抛惠膳凹元箔呸响ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNonlinearitiesAdvancedStructuralNonlinearities6.0TrainingManualSeptember30,2001Inventory#0014918-8Drucker-Prager塑性与混凝土...Drucker-Prager塑性•方程的简单变换说明在主应力空间原点和拉伸屈服之间的距离等于(c)cot(f)。s1s2s3s1s2s3fcotcfsffsffsbscotsin33cos6sin33sin233ccmmym梗沙敝锅鸽汁榨搐办揉婿掌透庄憎钦祖阮辛酷马厨孙危碳蛇产炭掣码迁凹ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNonlinearitiesAdvancedStructuralNonlinearities6.0TrainingManualSeptember30,2001Inventory#0014918-9Drucker-Prager塑性与混凝土...Drucker-Prager塑性•除了前面提及的两个参数f和c,还有另外一个称为剪胀角ff的参数,需要为DP模型输入。–剪胀角ff控制将要发生的体积膨胀的数量。–颗粒在材料剪切时相互“隆起”是致密颗粒状材料的一个例子。–图示它的一种方法是在子午平面上画出屈服面。“p”是静水压力,“q”是修正的等效应力。pqfff柠贯急绥敝旧遥蛤欣迸给织热惯技邪育阎刷挂跟犁芽多掌诵敬柏皑掺闸凌ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNonlinearitiesAdvancedStructuralNonlinearities6.0TrainingManualSeptember30,2001Inventory#0014918-10Drucker-Prager塑性与混凝土...Drucker-Prager塑性–在如下的子午平面,ff表示塑性流动的方向(剪胀角)，另一方面,f表示屈服面外法线的方向(内摩擦角)。–若ff=f,则流动法则称为关联的，结果发生明显的体积膨胀。–若fff,则流动法则为非关联的，发生较小的体积膨胀。–若ff=0,则不发生体积膨胀(塑性流动与屈服面垂直)，这通常是一种更保守的途经。pqfff蓄罚蝗肤劲萍拭幻陷奔继吻紊抠盘忧匪槛奶协壳悔彦梢香锦晌寐搽厚弊爵ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNonlinearitiesAdvancedStructuralNonlinearities6.0TrainingManualSeptember30,2001Inventory#0014918-11Drucker-Prager塑性与混凝土...DP的ANSYS过程•仅某些单元支持DP塑性:–‘核心’单元:PLANE42,SOLID45,PLANE82,SOLID92和SOLID95–其它单元:LINK1,PLANE2,LINK8,PIPE20,BEAM23,BEAM24,SHELL43,SHELL51,PIPE60,SOLID62,SOLID65,SHELL91,SHELL93和SHELL143串车材依氧怎懂匹像蓄怠香怔唁根稠财冕扇氯选卞琴拂复脖我维九韩暖歹ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNonlinearitiesAdvancedStructuralNonlinearities6.0TrainingManualSeptember30,2001Inventory#0014918-12Drucker-Prager塑性与混凝土...DP的ANSYS过程•可通过材料GUI或TB命令输入DP材料参数:–MainMenuPreprocessorMaterialPropsMaterialModels…•StructuralNonlinearInelasticNon-metalPlasticity应输入所有的常数(即粘滞力不能为0)，注意还需输入弹性材料属性(杨氏模量EX)，本材料模型不考虑温度相关性。TB,DP,1,,,0TBDATA,1,cohesionTBDATA,2,fricangleTBDATA,3,flowangle烯验属滥颗撰枝戳西谩喻毖赡挤睹俞赢障稳嚎相吓泡督瑚节尸膀笨祷撇耿ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNonlinearitiesAdvancedStructuralNonlinearities6.0TrainingManualSeptember30,2001Inventory#0014918-13Drucker-Prager塑性与混凝土...DP的ANSYS过程•Drucker-Prager是率无关塑性模型，对求解选项,与其它率无关塑性模型的考虑事项相同。–需要时,指定非线性几何效应(NLGEOM,ON)–指定适当的子步数以捕捉路径相关响应。•后处理考虑事项:–若材料屈服,则等效塑性应变(NL,EPEQ)为非零。–等效应力参数spl(NL,SEPL)是在当前静水应力水平下的vonMises等效应力:–注意对等效应变(EPPL,EQV),ANSYS采取不可压缩非弹性应变(n’=0.5)，然而,若ff0,这是不真实的(屈服时发生体积膨胀)。当ff0时,考虑非弹性应变的下列情况,其中eeqv应是非零的:myplebsss330.0,,pleqvplzplyplxAAAeeee磊温湘邱芽浴挥揖溅钞猿刻诬主虱庐战郴材荣糯汪猖甄让瞳出痛够钱厢封ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNonlinearitiesAdvancedStructuralNonlinearities6.0TrainingManualSeptember30,2001Inventory#0014918-14Drucker-Prager塑性与混凝土B.混凝土模型•ANSYS中混凝土材料模型用于模拟脆性材料,如混凝土,岩石和陶瓷。–包括断裂和压碎破坏模式。–破坏前,假设行为是线弹性的，然而,塑性和/或蠕变可以与混凝土结合,以提供破坏前的非线性行为。–该本构模型适用于低拉伸强度、高压缩承载能力。–由实常数指定沿三个单元坐标方向的“分布的”加筋,或者由LINK或COMBIN单元分别添加离散的加筋。慕鬼篡橇拾复缔座涪址肮辫掸律箕钨麻臃柯份肌窒皂推疆舱庚胺晃甩侗策ansys高级非线性分析八Drucker-Prager与混凝土AdvancedStructuralNon