用于多物理场建模的岩土力学材料本构模型
岩土力学材料建模功能可以增强“结构力学模块”支持的所有结构分析。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。
岩土力学材料建模功能可以增强“结构力学模块”支持的所有结构分析。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。
下面列出许多可用的材料模型,以及它们在软件中的屏幕截图。
通过使用“岩土力学模块”,您可以定义表现为土壤塑性和弹塑性土壤的建模材料的属性。这些材料模型可以同线性和非线性弹性材料一起使用,其中提供以下土壤材料模型:
借助“岩土力学模块”,您可以使用表示混凝土和岩石的失效准则(通常描述由拉应力导致的失效)来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,其中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。其中提供以下损伤模型:
弹塑性土壤材料 特征用于模拟即使在无限小应变下也呈非线性的应力-应变关系。其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:
非线性结构材料模块还提供其他弹塑性材料模型。
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相反,非线性弹性材料即使在无限小应变下也呈现非线性应力-应变关系。其中提供以下非线性弹性模型:
本模块与“非线性结构材料模块”结合使用时,还提供其他材料模型。
蠕变是一种非弹性的瞬态变形,当材料在足够高的温度下受到应力(通常远小于屈服应力)时就会发生这种变形。在“岩土力学模块”中,您既可以使用由用户定义的蠕变,也可以输入用户定义的非弹性应变率表达式。
本模块与“非线性结构材料模块”结合使用时,还提供其他材料模型。
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