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未收敛莫尔-库仑塑性

亲爱的Abaqus用户:首先,我想澄清一下,我是Abaqus的初学者(只有几个月)和iMechanica的新手。万博manbetx平台我一直在用Abaqus/CAE建模一个挖掘。我用了几层土壤,用莫尔-库仑模型建模,墙是一种弹性材料。墙体和土体均采用二维实体单元(平面应变)建模。我一直面临着许多关于第一层和墙的相互作用的问题,“未收敛的MOHR-COULOMB塑性”在GEOSTATIC STEP!!!!中。第一层没有凝聚力,只有30度的摩擦(沙)。在增加这一层的内聚值后,我可以避免这个错误。但是,遗憾的是,我正在用30 kPa左右的高凝聚力值来改变整个问题。使用不存在的附加费也可以达到同样的效果。在不改变材料性能的情况下如何解决这个问题,你有什么建议吗?非常感谢!!

冈萨洛

PS:这是我在工作诊断中看到的问题……(图片附加)

评论

Donald X. Chen的照片

科学计算和科学计算。

开挖是岩土工程中的一个典型问题。我没有使用Abaqus对这些问题进行有限元分析。但我用其他软件做了一些。似乎你正在使用相关的塑性流动规则(即摩擦角=膨胀角)。

无黏聚力的卸荷莫尔-柯仑土受拉作用时,可能出现收敛问题。

好运!

x陈

冈萨洛

和陈一样,我认为你是在使用相关的塑性流动规则。为了避免这个问题,在你的输入文件中使用UNSYMM选项:

*一步,UNSYMM = YES

希望它能解决你的问题。

Kazem Ghabraie

博士研究生,土木工程
澳大利亚墨尔本皇家墨尔本理工大学

嗨Kazem,

你能解释一下为什么使用非关联流规则会导致收敛吗?如何选择合适的流规则?

此外,我无法弄清楚收敛失败是在内牛顿迭代中(在高斯点)还是在外牛顿迭代中(在刚度矩阵级别)。你能澄清一下吗?

——Biswajit

Donald X. Chen的照片

Biswajit:

选择什么样的塑性流动规律取决于你所模拟的是什么样的土壤。

对于具有膨胀特性的土体,如致密砂,可能需要非关联塑性流动规律。

(见-相关的土壤,混凝土和岩石的可塑性
巴勒斯坦权力机构维米尔——《干燥颗粒介质物理学》,1998年

对于非关联弹性流土,通常需要嵌入在非线性算法中的非对称线性求解器

比如牛顿-拉夫森方法。根据我的经验,对于非关联塑性流土模型,

非线性迭代法的收敛性较难,迭代线性求解法也可能出现收敛性。

当然,这是由于不平衡误差更难以减少。你可以试着

增加负载增量的数量。

对于应力点算法,我们通常可以使用分步算法(参见Sloan的论文)!

x陈

嗨,唐纳德,

我的问题更多的是关于“为什么”而不是“如何”非关联流规则。套用我之前的评论,我想知道原因:

1)使用非关联流动规则将比关联流动规则提供更好的收敛性(对于材料将零内聚)。

2)屈服面通常由实验数据确定。如何确定非关联流规则的相应流势?一个简短的解释就好了。(我懒得看这方面的书:)

——Biswajit

Donald X. Chen的照片

嗨,Biswajit

(1)第一个问题很难回答,因为很多因素可能会影响收敛性,特别是对于零内聚的情况。因此,在许多岩土工程软件中,建议使用一个小的值来代替零黏聚力。在我之前的研究中,我发现与非关联塑性流的收敛应该更加困难。

(2)由于屈服函数与塑性势函数的不同,故称非关联塑性流动规律。在莫尔-柱土模型中,这是由于摩擦角和膨胀角的差异造成的。因为这个话题与莫尔-科伦模型有关,我们可能只关注它。在实际岩土工程中,这两个角度均由试验数据提供。

而如果我们没有这样的输入,我们可以假设一个基于:通常固结粘土可能会显示很少的膨胀,所以我们可以假设\psi \约为0。对于石英砂,我们可以使用\psi \约\phi -30。对于\phi < 30的土,我们可以使用零或非常小的膨胀角。(此评论基于Plaxis材料模型手册,\phi为摩擦角,\psi为膨胀角)。

希望对你有用!

陈冠希

嗨,唐纳德,

谢谢你的建议。

我自己的感觉是,在/靠近张力尖端的流动方向的非唯一性可能是相关的莫尔-库仑塑性(零内聚)无法实现收敛的原因。非关联流规则通常使用没有尖锐尖端的势,从而避免了非唯一性问题。你觉得呢?

——Biswajit

Donald X. Chen的照片

是的,现在我明白你为什么强调零衔接了。你的分析是合理的,但我不确定你的评论“非关联流规则通常使用没有尖锐尖端的势”。

似乎对于奇异的角或奇异的尖端,必须使用特殊的技术来光滑表面。

也感谢您的宝贵意见!

陈冠希

你好,

我认为,趋同问题是由于以下一个或两个原因:

1.使用零内聚意味着土壤不能承受张力——如果网格中的任何单元都有张力,就会遇到这种不收敛的问题。如果有一个小的黏聚值,在土壤中的最大允许张力可以通过投射屈服面向后截取流体静力轴估计。请注意,ABAQUS对张力(负压)侧的屈服面进行默认平滑。

2.使用不同于摩擦角的膨胀角意味着使用非结合流动规则,从而导致矩阵不对称。我们需要调用非对称求解器来避免收敛问题。顺便说一句,ABAQUS对多曲面Mohr-Coulomb模型的角进行默认平滑。

通常,我会使用少量的稳定(STABILIZE)来克服与零或非常小的凝聚力值的土壤相关的收敛问题。这允许能量耗散由于不稳定的响应在土壤中,例如在土壤中的张力,因此改善收敛。然而,需要验证稳定化不会剧烈地影响响应,因为调用稳定化就像用一只“手”抓住土壤以防止失败(应该检查粘滞阻尼消耗的能量与总应变能相比是小的)。

控制收敛的另一种方法是在原始元素上复制和覆盖相同的元素集,并合并节点。覆盖层元素被设置为具有小杨氏模量的弹性特性-这样,可以通过使用小杨氏模量来实现不稳定。我更喜欢使用后一种方法,但在网格划分阶段需要更多的工作。

我建议大家在负荷控制下做一个单元素测试看看第一点是什么意思。

希望这对你有所帮助。

亲爱的所有人

我是ABAQUS的新用户。有谁能告诉我如何在ABAQUS中定义杨氏模量随深度线性变化的土壤?

非常感谢

I-Hsuan

你好所有的,

我也是一个新手在这个土壤建模业务;他们用C3D8I元素(六面体)模拟了一个装满土壤的“坦克”。在中心埋有一根刚性管并施加平移。如果我单独留下材料卡,只输入弹性属性,模型收敛。但是当我通过输入摩擦角和膨胀以及硬化卡(内聚力2.5kPa)输入*莫尔库仑模型时,模型拒绝收敛。基本上使用提供的数字,所以我不知道它们有多准确。

砖块甚至没有被压扁,相反,一旦砖块被压缩,分析就终止了。

有人能帮忙吗?

请帮帮我……基于莫尔库仑模型的abaqus摩擦角随塑性应变的变化

请帮帮我……基于莫尔库仑模型的abaqus摩擦角随塑性应变的变化

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