岩土力学的多物理场建模功能
“岩土力学模块”提供的功能为“结构力学模块”提供全面的支持,能够增强结构分析的精确度。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”中的功能与 COMSOL 产品库中的其他模块进行耦合,实现多物理场效应的耦合分析。例如,与地下水流模块耦合使用时,可以对多孔介质流动、多孔弹性、溶质运移和传热进行分析。
“岩土力学模块”提供的功能为“结构力学模块”提供全面的支持,能够增强结构分析的精确度。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”中的功能与 COMSOL 产品库中的其他模块进行耦合,实现多物理场效应的耦合分析。例如,与地下水流模块耦合使用时,可以对多孔介质流动、多孔弹性、溶质运移和传热进行分析。
以下是本模块提供的一些材料模型及其在软件中的屏幕截图。
通过使用“岩土力学模块”,用户可以轻松定义表现为土壤塑性和弹塑性土壤的材料属性。这些材料模型可以同线性和非线性弹性材料一起使用。本模块提供以下土壤材料模型:
借助“岩土力学模块”,用户能够基于失效准则(通常描述由拉应力导致的失效)来明确定义建模材料的属性。这些材料模型可以与线弹性材料 和非线性弹性材料 特征一起使用。本模块提供以下混凝土和岩石材料模型:
混凝土
岩石
准脆性材料(如混凝土或陶瓷)在机械载荷下的变形表现为初始弹性变形。如果超过应力或应变的临界水平,弹性阶段之后将出现非线性断裂阶段。当达到这个临界值时,裂纹会产生并扩展,直到材料断裂。裂纹的产生和扩展在脆性材料的破坏中起着重要的作用,这种特性可以通过许多理论来描述。本模块提供以下损伤模型:
弹塑性土壤材料 特征用于模拟土壤材料即使在无限小应变下也表现出非线性的应力-应变关系。软件中提供以下土壤材料模型:
除了用于土壤的弹塑性材料模型以外,您还可以通过“岩土力学模块”使用以下两种延性材料(如金属)的弹塑性模型:
此外,非线性结构材料模块还提供其他弹塑性材料模型供您选择。
与应力-应变关系在中等到大应变下变为高度非线性的超弹性材料不同,非线性弹性材料即使在无限小应变下也表现出非线性的应力-应变关系。本模块提供以下非线性弹性模型:
与“非线性结构材料模块”结合使用时,模块中还提供其他材料模型。
蠕变是材料在足够高的温度下受到应力(通常远小于屈服应力)时发生的一种非弹性瞬态变形。在“岩土力学模块”中,您可以根据需求使用由用户定义的蠕变模型,也可以输入用户定义的非弹性应变率表达式。
通过将本模块与“非线性结构材料模块”相结合,您还可以使用其他材料模型,以满足更广泛的需求。
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