ansys高級非線性分析八Drucker-Prager與混凝土

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1、Drucker-Prager與混凝土八Drucker-Prager塑性與混凝土本章綜述本章包括一些土木本構(gòu)模型,即ANSYS中可用的Drucker-Prager塑性和混凝土。Drucker-Prager用于顆粒狀材料,如土壤、巖石、混凝土?;炷聊P陀糜诒硎敬嘈圆牧系奶匦?包括巖石和某些陶瓷材料。介紹了斷裂和壓碎選項(xiàng)。September30,2001Inventory#0014918-Drucker-Prager塑性與混凝土...本章綜述本章討論下列內(nèi)容:A.Drucker-Prager塑性B.混凝土模型September3

2、0,2001Inventory#0014918-Drucker-Prager塑性與混凝土A.Drucker-Prager塑性Drucker-Prager(DP)塑性應(yīng)用于顆粒狀(摩擦)材料,如土壤、巖石和混凝土。與金屬塑性不同,對于DP,屈服面是與壓力有關(guān)的vonMises面:式中se是修正的等效應(yīng)力,sm是靜水壓力,b是材料常數(shù)。在主應(yīng)力空間畫出的屈服面是一個圓錐。s1s2s3s1=s2=s3September30,2001Inventory#0014918-Drucker-Prager塑性與混凝土...Drucker-P

3、rager塑性一些重要的注意點(diǎn):壓縮時,靜水壓力的增加導(dǎo)致屈服強(qiáng)度的增加。因?yàn)轶w積應(yīng)變與靜水壓力有關(guān),所以能考慮由于屈服引起的材料的體積膨脹。假設(shè)沒有硬化,因此材料行為是彈性-理想塑性。September30,2001Inventory#0014918-Drucker-Prager塑性與混凝土...Drucker-Prager塑性可將屈服準(zhǔn)則寫成如下形式.材料參數(shù)b和sy被定義為 式中f是內(nèi)摩擦角,c為粘滯力。DP模型需要輸入粘滯力(剪切屈服應(yīng)力)“c”,單位為應(yīng)力的單位。還需輸入內(nèi)摩擦角“f”,單位為度。Septemb

4、er30,2001Inventory#0014918-Drucker-Prager塑性與混凝土...Drucker-Prager塑性注意壓縮時的屈服應(yīng)力大于拉伸時的屈服應(yīng)力。若有單軸拉伸st和壓縮sc屈服應(yīng)力作為原始數(shù)據(jù),可由下列式子將它們轉(zhuǎn)換為材料參數(shù)f和c:September30,2001Inventory#0014918-Drucker-Prager塑性與混凝土...Drucker-Prager塑性方程的簡單變換說明在主應(yīng)力空間原點(diǎn)和拉伸屈服之間的距離等于(c)cot(f)。s1s2s3s1=s2=s3Septembe

5、r30,2001Inventory#0014918-Drucker-Prager塑性與混凝土...Drucker-Prager塑性除了前面提及的兩個參數(shù)f和c,還有另外一個稱為剪脹角ff的參數(shù),需要為DP模型輸入。剪脹角ff控制將要發(fā)生的體積膨脹的數(shù)量。顆粒在材料剪切時相互“隆起”是致密顆粒狀材料的一個例子。圖示它的一種方法是在子午平面上畫出屈服面?!皃”是靜水壓力,“q”是修正的等效應(yīng)力。pqfffSeptember30,2001Inventory#0014918-Drucker-Prager塑性與混凝土...Drucke

6、r-Prager塑性在如下的子午平面,ff表示塑性流動的方向(剪脹角),另一方面,f表示屈服面外法線的方向(內(nèi)摩擦角)。若ff=f,則流動法則稱為關(guān)聯(lián)的,結(jié)果發(fā)生明顯的體積膨脹。若ff

7、ANE82,SOLID92和SOLID95其它單元:LINK1,PLANE2,LINK8,PIPE20,BEAM23,BEAM24,SHELL43,SHELL51,PIPE60,SOLID62,SOLID65,SHELL91,SHELL93和SHELL143September30,2001Inventory#0014918-Drucker-Prager塑性與混凝土...DP的ANSYS過程可通過材料GUI或TB命令輸入DP材料參數(shù):MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialMod

8、els…Structural>Nonlinear>Inelastic>Non-metalPlasticity應(yīng)輸入所有的常數(shù)(即粘滯力不能為0),注意還需輸入彈性材料屬性(楊氏模量EX),本材料模型不考慮溫度相關(guān)性。TB,DP,1,,,0TBDATA,1,cohesionTBDATA,2,

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