ansys高级非线性分析八Drucker-Prager 与混凝土.ppt

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1、Drucker-Prager与混凝土八Drucker-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。September30,2001Inventory#0014918-Drucker-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September30,2001Inven

2、tory#0014918-Drucker-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。s1s2s3s1=s2=s3September30,2001Inventory#0014918-Drucker-Prager塑性与混凝土...Drucker-Prager塑性一些重要的注意点:压缩时,静水

3、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。September30,2001Inventory#0014918-Drucker-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。September30,2001Inventory#0014918-Drucke

4、r-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:September30,2001Inventory#0014918-Drucker-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=s3September30,2001Inventory#0014918-Drucker-Prager塑性与混

5、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。pqfffSeptember30,2001Inventory#0014918-Drucker-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

6、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ff

7、SHELL43,SHELL51,PIPE60,SOLID62,SOLID65,SHELL91,SHELL93和SHELL143September30,2001Inventory#0014918-Drucker-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:MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels…Structural>Nonlinear>Inelastic>Non-metalPlasticity应输入所有的常数(即粘滞力不能为0)，注意还需

8、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,