岩土力学模块

用于岩土力学中的非线性材料模型模拟

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。

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  

更多图片

  • 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。

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。

Deep Excavation

Tunnel Excavation

Concrete Beam with Reinforcement Bars

Flexible and Smooth Strip Footing on a Stratum of Clay

Block Verification

Triaxial Test

Isotropic Compression Using Cam-Clay Model