使用岩土力学模块扩展岩土工程应用结构分析

用于模拟土壤、混凝土和岩石中的非线性力学特性的仿真软件

分析隧道、开挖、边坡稳定性和挡土结构时需要使用专为岩土工程应用定制的非线性材料模型。“岩土力学模块”是结构力学模块的附加模块,其中包含的内置材料模型可用于模拟土壤、混凝土和岩石中的变形、塑性、蠕变及破坏。该模块还包含通过 von Mises 和 Tresca 准则描述金属塑性的标准非线性材料模型。

除内置的材料模型外,您也可以输入用户定义的屈服函数,并使用基于方程建模功能输入您自己的场变量、应力和应变不变量以及导出物理量的数学表达式。不仅如此,您还可以定义依赖于其他变量的材料属性,例如计算的温度场或水压。

为了在岩土工程分析中准确反映真实世界的各种效应和现象,您可以将“岩土力学模块”中的特征和功能与 COMSOL® 产品套件中的其他模块相结合,从而对多物理场效应进行耦合分析。例如,与地下水流模块结合使用时,可以对多孔介质流动、多孔弹性、溶质运移和传热进行建模。

岩土力学模块提供的材料模型

土壤塑性

  • 莫尔-库仑
  • 膨胀角
  • Drucker–Prager
  • 椭圆端盖
  • 张力截止
  • Matsuoka–Nakai
  • Lade–Duncan

弹塑性土壤

  • 修正剑桥粘土模型
  • 修正的结构化剑桥粘土模型
  • 扩展巴塞罗那基本模型
  • 硬化土壤

混凝土

  • Ottosen
  • Bresler–Pister
  • William–Warnke
  • 张力截止

岩石

  • 原始 Hoek-Brown
  • 广义 Hoek-Brown
  • 张力截止

塑性

  • Von Mises
  • Tresca 准则

蠕变

  • 体积
  • 用户定义

损伤

  • 等效应变准则
  • Rankine
  • 平滑 Rankine
  • 弹性应变张量的模
  • 用户定义
  • 正则化
  • 裂缝带
  • 隐式梯度

非线性弹性

  • Ramberg-Osgood
  • 双曲定律
  • Hardin-Drnevich
  • Duncan-Chang
  • Duncan-Selig
  • 用户定义

仿真 App:定制输入输出,简化设计流程

借助 COMSOL Multiphysics® 内置的“App 开发器”,您可以构建仿真 App,在其中限制模型的输入并控制模型输出,使您的同事也能够自行运行分析,从而进一步简化仿真工作流程。在使用特定的土壤、岩石和混凝土模型时,此功能尤其适用于测试不同材料对仿真结果的影响。

您可以在专用的 App 中轻松更改几何尺寸、材料属性或边界载荷等设计参数,并根据需要执行多次测试,而无需了解软件的内部工作原理。您可以借助 App 提高自己的测试运行效率,也可以将 App 分发给团队其他成员供大家运行各自的测试,从而将节省的时间和资源投入到其他项目中。

仿真 App 的构建过程非常简单:

  1. 将岩土力学模型转换为专用的用户界面(仿真 App)
  2. 为 App 用户选择输入和输出,实现按需定制 App
  3. 使用 COMSOL Server™COMSOL Compiler™ 部署产品,使其他团队成员也可以访问这些 App
  4. 最终实现您的团队成员在无需任何帮助的情况下,便能够自行运行设计分析

通过构建和使用仿真 App,您可以在整个团队、机构、课堂或客户群中扩展仿真功能。

下一步:
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每个公司、每个仿真需求都是独特的。 为帮助您充分评估 COMSOL Multiphysics® 软件是否能满足您的需求,请联系我们。 通过与我们的销售代表进行交流,您将能得到个性化的建议和完整的案例文档,帮助您在产品评估过程中获取实用信息,并针对您的需求选择最佳的许可证。

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