ansys高級(jí)非線性分析八Drucker-Prager 與混凝土.ppt

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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September30,2001Inven

2、tory#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(duì)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(huà)出的屈服面是一個(gè)圓錐。s1s2s3s1=s2=s3September30,2001Inventory#0014918-Drucker-Prager塑性與混凝土...Drucker-Prager塑性一些重要的注意點(diǎn):壓縮時(shí),靜水

3、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(méi)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(xiě)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。September30,2001Inventory#0014918-Drucke

4、r-Prager塑性與混凝土...Drucker-Prager塑性注意壓縮時(shí)的屈服應(yīng)力大于拉伸時(shí)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(jiǎn)單變換說(shuō)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=s3September30,2001Inventory#0014918-Drucker-Prager塑性與混

5、凝土...Drucker-Prager塑性除了前面提及的兩個(gè)參數(shù)f和c,還有另外一個(gè)稱(chēng)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(shí)相互“隆起”是致密顆粒狀材料的一個(gè)例子。圖示它的一種方法是在子午平面上畫(huà)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...Drucker-Prager塑性在如下的子午平面,ff表示塑性流動(dòng)的方向(剪脹角)，另一方面,f表示屈服面外法線的方向(內(nèi)

6、摩擦角)。若ff=f,則流動(dòng)法則稱(chēng)為關(guān)聯(lián)的，結(jié)果發(fā)生明顯的體積膨脹。若ff

7、SHELL43,SHELL51,PIPE60,SOLID62,SOLID65,SHELL91,SHELL93和SHELL143September30,2001Inventory#0014918-Drucker-Prager塑性與混凝土...DP的ANSYS過(guò)程可通過(guò)材料GUI或TB命令輸入DP材料參數(shù):MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels…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

8、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,