岩土力学模块

岩土力学模块扩展了地球物理应用的分析

岩土力学模块

基于土方开挖模型绘制的水平应力、形变和塑性区域。该模型中使用了 Drucker-Prager 塑性模型。

仿真您的岩土工程应用

岩土力学模块是结构力学模块的附加模块,可以用于分析岩土工程应用,例如隧道、开挖、边坡稳定性和支护结构。它采用了多种非线性岩土力学材料模型,包含了一些特定行业的物理接口,用于研究形变、塑性、蠕变、土壤与岩石开裂,以及它们与桩、支撑和其他制造结构的相互作用。

多样广泛的岩土力学材料模型

岩土力学模块附带了标准的非线性材料模型,通过 von Mises 应力和 Tresca 准则来描述金属塑性。但是,岩土力学模块的本质是土壤、混凝土和岩石等材料的非线性材料模型,这些模型内置在固体力学物理接口中。


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路基用来支撑路堤。图中显示了基柱中的应力和周围环境的位移(背景边界表面图)。 路基用来支撑路堤。图中显示了基柱中的应力和周围环境的位移(背景边界表面图)。
在发生拉伸破坏时,力从混凝土梁转移到其钢筋上。图中显示了混凝土中的 Von Mises 应力和钢筋中的轴向应力。 在发生拉伸破坏时,力从混凝土梁转移到其钢筋上。图中显示了混凝土中的 Von Mises 应力和钢筋中的轴向应力。
设置了张力截止准则的大应变塑性形变模型。 设置了张力截止准则的大应变塑性形变模型。
土壤 岩石和混凝土
Cam-Clay William-Warnke
Drucker-Prager Bresler-Pister
Mohr-Coulomb Ottosen
Matsuoka-Nakai Hoek-Brown
Lade-Duncan  

除了预定义的内置塑性模型之外,您还可以创建自定义的屈服函数。可以通过编辑岩土力学模块中的物理接口直接创建,也可以通过 COMSOL Multiphysics 中提供的多功能方程定义物理接口创建。不需要用户编写子程序,因为您只需在这些接口中的相应编辑区域内输入本构方程即可。这些方程可以包括场变量、应力与应变不变量和派生变量的数学表达式。如果您的材料模型依赖于另一个变量(例如温度场或水压),您可以直接将它纳入到这些材料定义中。通过这种方式,可以对岩土力学模块提供的材料模型进行修正,并扩展到更一般的材料。

岩土力学模块可以方便地与 COMSOL 模块套件中其他模块的分析及其描述变量组合。特别是包括地下水流动模块中描述多孔介质流动、多孔弹性和溶质传递的物理接口。

岩土力学模块

产品特征

  • Bresler-Pister 和 Ottosen 混凝土模型
  • Drucker-Prager 和 Mohr-Coulomb 土壤模型
  • Hoek-Brown 岩石模型
  • Matsuoka-Nakai 和 Lade-Duncan 土壤模型
  • Cam-Clay 土壤修正模型
  • 用户定义的土壤、岩石和混凝土材料
  • Willam-Warnke 混凝土模型
  • 基于 von Mises 和 Tresca 准则的金属塑性模型

应用领域

  • 土壤蠕变
  • 混凝土和脆性材料的破坏
  • 延性材料和饱和土壤
  • 路堤
  • 开挖
  • 路基
  • 核废料设施
  • 支护结构和加固
  • 道路
  • 边坡稳定性
  • 隧道

参数化混凝土梁

深度开挖

粘土层上的柔性和光滑条形基础

隧道开挖

含钢筋条的混凝土梁

土块验证

三轴试验

使用修正剑桥粘土和扩展巴塞罗那基本材料模型模拟等向压缩试验

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