岩土力学模块
岩土力学模块
用于模拟岩土力学中非线性材料模型的软件
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。
更多图片
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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）。 -
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。
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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。
管道开挖
一种岩土科技中常用的验证模型。在本案例模型中，使用了两个求解步骤，第一步计算土壤在管道开挖前的应力状态，第二步求解开挖部分土壤后的弹 - 塑性行为。土壤采用弹 - 完美塑性材料模型描述，并使用二维平面应力的 Drucker-Prager 屈服准则。
混凝土梁
混凝土梁包含各种形状钢筯的增强材料，在 COMSOL 中，不同的钢筯可以很轻松地通过添加桁架接口到固体力学接口中来实现。固体网格和钢筯的网格彼此独立，相关的位移在模型中根据位置关系进行相互映射。
深度开挖
柔性和光滑条形地基
岩土科技中的一个常用验证模型，即浅粘土层。本案例模型中，在粘土层中施加一个垂直载荷，研究其静态响应和崩塌载荷。 粘土采用弹 - 完美塑性材料模型描述，并使用平面应变中的 Mohr-Coulomb 屈服准则。其响应则使用非对应流动定律来研究。
块验证模型
三轴测试
一种岩土常用的测试方法，对样品进行围压测试。本案例模型中，在样品上施加垂直应变和围压，研究其静态响应和崩塌载荷。样品采用弹-完美塑性材料模型描述，并使用二维轴对称中的 Drucker-Prager 屈服准则。
CamClay 材料模型的各向同性压缩
参数化混凝土梁
这个 App 应用程序可以用来计算一个混凝土梁的应力和形变，其中可以编辑很多输入，例如载荷和边界条件，梁的尺寸，加强筋的分布，以及混凝土和加强筋的材料属性。\n结果显示混凝土和加强筋中的轴向应力，以及出现塑性的区域。
