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《基于修正Mohr_Coulomb准则的弹塑性本构模型及其数值实施》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第31卷第7期岩土力学Vol.31No.72010年7月RockandSoilMechanicsJul.2010文章编号:1000-7598(2010)07-2051-08基于修正Mohr-Coulomb准则的弹塑性本构模型及其数值实施1,22,333贾善坡,陈卫忠,杨建平,陈培帅(1.长江大学城市建设学院,湖北荆州434023;2.山东大学岩土与结构工程研究中心,济南250061;3.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,武汉430071)摘要:针对Mohr-Coulomb准则高估岩土体抗拉性能的局限性,建立考虑最大拉应力准则的修
2、正Mohr-Coulomb模型;系统地论述隐式本构积分算法的主要内容,推导相应的一致性刚度矩阵。以ABAQUS软件为平台,采用向后欧拉隐式应力积分算法编制了UMAT本构程序,对单轴拉伸试验和三轴压缩试验进行数值模拟,对比分析ABAQUS自带模型和自编模型的优劣,结果表明编写的修正Mohr-Coulomb模型能够有效地反映岩土介质的抗拉性能,弥补了ABAQUS自带模型的不足。关键词:修正Mohr-Coulomb准则;本构模型;应力积分算法;UMAT中图分类号:TU452文献标识码:AAnelastoplasticconstitutivemodelbase
3、donmodifiedMohr-Coulombcriterionanditsnumericalimplementation1,22,333JIAShan-po,CHENWei-zhong,YANGJian-ping,CHENPei-shuai(1.SchoolofUrbanConstruction,YangtzeUniversity,Jingzhou,Hubei434023,China;2.ResearchCenterofGeotechnicalandStructuralEngineering,ShandongUniversity,Jinan25006
4、1,China;3.StateKeyLaboratoryofGeomechanicsandGeotechnicalEngineering,InstituteofRockandSoilMechanics,ChineseAcademyofSciences,Wuhan430071,China)Abstract:DuetotheconventionalMohr-Coulombcriterionusedforgeotechnicalmaterialswithitslimitationforoverestimationoftensileperformance,am
5、odifiedMohr-Coulombmodelisestablishedconsideringmaximaltensilestresscriterion.Themaincontentsoftheimplicitconstitutiveintegrationalgorithmarediscussedsystematically;andtheconsistentstiffnessmatrixisdeduced.BasedontheimplicitEulerstressintegrationalgorithm,theUMATsubroutineofthem
6、odifiedMohr-CoulombmodelisdevelopedinABAQUS.Withthenewdevelopedmodel,thenumericalsimulationofuniaxialtensiletestandtriaxialcompressiontestisimplementedrespectively.ThestudyshowsthatthedevelopedmodifiedMohr-CoulombUMATsubroutinecouldeffectivelydepictthetensileperformanceofgeotech
7、nicalmaterialsandfillupthedeficiencyoftheMohr-CoulombmodelinABAQUS.Keywords:modifiedMohr-Coulombcriterion;constitutivemodel;stressintegrationalgorithm;UMAT于应用到有限元数值计算中。为了计算方便,许多1引言软件(如ANSYS、MARC、PATRAN、NASTRAN岩土强度准则是岩土理论的重要组成部分,一等)采用Drucker-Prager类屈服准则去近似Mohr-直是众多学者研究的热点,大量的试验和工
8、程实践[2]Coulomb准则,但实际计算表明,按照Drucker-已证实,Mohr-Coul