收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

统一强度理论的ABAQUS二次开发及其应用

唐榕蔚  
【摘要】:大型通用有限元软件ABAQUS以其丰富的材料库和强大的非线性计算功能被广泛运用于岩土工程领域。然而,其自带的岩土本构模型都忽略了中间主应力的作用,因而并不能全面地反应岩土材料的真实应力状态。俞茂宏提出的双剪统一强度理论在理论上弥补了这一缺陷,该理论通过引入中间主应力影响系数b来不同程度地考虑中间主应力的作用。 本文利用ABAQUS提供的用户材料子程序接口UMAT,在ABAQUS中开发出了统一强度理论模型,扩充了ABAQUS软件材料库。具体进行了以下几个方面的工作:(1)采用显式增量法,推导出了统一强度理论弹塑性本构关系的张量表达式。采用Fortran语言编写出了相应的用户材料接口子程序UMAT,并将其嵌入到ABAQUS软件当中。(2)通过利用迭代法和子增量法分别修正了比例因子r和拉回漂离屈服面的应力、应变,减小了显式算法造成的屈服面漂移,提高了算法精度。(3)对整个UMAT接口子程序的编译、运行环境的安装以及子程序的调试方法和具体步骤做了详细介绍。给出了在二次开发过程中应当注意的一些问题,同时还结合自身开发经验总结了一些在子程序编写和调试过程中的常见错误及其相应处理方法。(4)通过单轴压缩、单轴拉伸以及纯剪条件下的单个单元模型将开发的UMAT计算结果与ABAQUS自带Mohr-Coulomb模型数值解相比较,结果精度很相似;此外还建立静水压力下地下硐室多单元模型,将开发的UMAT数值解与芬纳公式的解析解相比较,也得到了很吻合的结果,从而验证了统一强度理论二次开发的正确性。(5)通过改变中间主应力影响系数b的取值考察了中间主应力对静水压力下地下硐室受力的影响,结果表明b值越大硐室塑性区分布越小,围岩承载能力越高。(6)利用开发的统一强度理论UMAT子程序对岩土边坡稳定性问题进行了研究,得出中间主应力对边坡的安全系数存在影响的结论,即考虑中间主应力越多,边坡的安全系数越大,岩土材料的强度发挥得也越高。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵均海,魏雪英;双剪统一强度理论下复合裂纹的研究[J];长安大学学报(自然科学版);2005年03期
2 俞茂宏;;线性和非线性的统一强度理论[J];岩石力学与工程学报;2007年04期
3 李宝峰;刘协权;郑坚;倪新华;;由一个实例引发的对莫尔理论和双剪统一强度理论的改进[J];力学季刊;2011年01期
4 孙珊珊;赵均海;张常光;崔莹;;基于统一强度理论的大型浅圆筒仓侧压力计算[J];工程力学;2013年05期
5 张常光;赵均海;张庆贺;;基于统一强度理论的深埋圆形岩石隧道收敛限制分析[J];岩土工程学报;2012年01期
6 俞茂宏,张永强,杨松岩;统一强度理论的又一重要推广[J];西安交通大学学报;1998年12期
7 俞茂宏,曾文兵;工程结构分析新理论及其应用[J];工程力学;1994年01期
8 李远;李振;乔兰;李淼;;基于脆剪分析的岩体非线性强度特性在统一强度理论中的实现[J];岩土力学;2014年S1期
9 范文,林永亮,秦玉虎;基于统一强度理论的地基临界荷载公式[J];长安大学学报(地球科学版);2003年03期
10 李杭州;廖红建;盛谦;;基于统一强度理论的软岩损伤统计本构模型研究[J];岩石力学与工程学报;2006年07期
11 尤明庆;;统一强度理论的试验数据拟合及评价[J];岩石力学与工程学报;2008年11期
12 俞茂宏,吉嶺充俊,范文;工程材料强度理论研究的几次重大进展[J];中国科学基金;2002年06期
13 张伯虎;史德刚;;土体边坡稳定性分析的统一强度理论解[J];地下空间与工程学报;2010年06期
14 尤明庆;;统一强度理论应用于岩石的讨论[J];岩石力学与工程学报;2013年02期
15 昝月稳;俞茂宏;;岩石广义非线性统一强度理论[J];西南交通大学学报;2013年04期
16 汪富钧;统一强度理论[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1995年02期
17 王继秀;赵均海;王乐健;王继贤;孙珊珊;;基于统一强度理论的井筒围岩应力分析[J];建筑科学与工程学报;2009年03期
18 邓龙胜;常铮;李广;范文;;基于统一强度理论的松散岩体的围岩压力计算[J];地球与环境;2005年S1期
19 魏雪英,杨政,于澍,廖红建,邵珠山;用统一强度理论求解轴对称混凝土板的冲切强度[J];工程力学;2002年05期
20 王赶生;;俞茂宏和他创建的双剪统一强度理论[J];今日科苑;2011年22期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 赵均海;顾强;;统一强度理论下的有限元程序及工程应用[A];计算机在土木工程中的应用——第十届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2000年
2 夏桂云;Yoshimine M;宋丽;;统一强度理论对土质材料的实验验证和对比[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
3 邓龙胜;常铮;李广;范文;;基于统一强度理论的松散岩体的围岩压力计算[A];中国地质学会工程地质专业委员会、贵州省岩石力学与工程学会2005年学术年会暨“岩溶·工程·环境”学术论坛论文集[C];2005年
4 贾彬;张志伟;胡小梅;陈晓强;;FRP加固压力金属管道理论分析及试验验证[A];第八届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2013年
5 李恋恋;赵均海;;圆中空夹层钢管混凝土柱的承载力分析[A];中国钢协钢-混凝土组合结构分会第十一次年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 马青;基于统一强度理论的土体应变局部化预测研究[D];长安大学;2013年
2 李远;大型洞室群地应力测试及基于统一强度理论的稳定性分析[D];北京科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谢翔;基于统一强度理论的钻孔孔壁稳定性分析[D];浙江大学;2013年
2 张司亚;黄土工程中双剪统一强度理论参数的取值方法研究[D];长安大学;2012年
3 杨华;三剪统一强度理论的理论分析及试验验证研究[D];长安大学;2010年
4 白晓宇;统一强度理论在边坡稳定分析中的应用研究[D];长安大学;2005年
5 陈国新;基于统一强度理论的生态复合墙体计算模型与承载力分析[D];西安建筑科技大学;2008年
6 唐谚哲;基于统一强度理论斜坡地基动承载力研究[D];湖南大学;2007年
7 苗立;基于统一强度理论在地下工程中力学性质研究[D];重庆交通大学;2009年
8 杨青顺;基于统一强度理论的钢纤维中厚板侵彻研究[D];长安大学;2008年
9 胡飞;基于三剪统一强度理论的岩土类材料动强度及动本构关系研究[D];南昌大学;2012年
10 唐榕蔚;统一强度理论的ABAQUS二次开发及其应用[D];北京交通大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978