初学者学习ABAQUS时,真可谓一头雾水,为什么?
第一因为它是全英文界面(不过这是可以汉化的哦);第二因为它是有限元分析软件,俗称“CAE”即计算机辅助求解分析复杂工程(不同于CAD即计算机辅助设计),那么复杂这就要有扎实的基础。笔者刚刚接触ABAQUS时,问师兄“有什么教程可以快速了解ABAQUS吗?”师兄一本正经的说:“《ABAQUS在岩土工程中的应用》”。OMG我没听错吧!一上来就是应用。结果依葫芦画瓢就从来没有做对过案例,蓝瘦香菇。
少侠别急,我看你帅气风发又奇筋异骨,一定能学好的。这样吧,我这里有几本基础书助你成为有限元江湖的小飞侠!
No.1《ABAQUS_6.6基础教程与实例详解》;
No.2《ABAQUS有限元分析实例详解(石亦平、周玉蓉着)》(要电子档可以点击原文)。
成为大侠之路,我们一起努力吧!
言归正传,学岩土工程,就不能不提Terzaghi,他可以说是岩土工程的鼻祖。第一篇文章我们来聊聊ABAQUS中的Terzaghi固结问题(如果是写论文想取个高大上的名字——基于ABAQUS大变形的土质边坡“流固耦合”分析)。
Terzaghi固结假设是:
1.土是均质、各向同性和完全饱和的;
2.土粒和孔隙水都是不可压缩的;
3.土中附加应力沿水平面是无限均匀分布的,侧应力受到限制即侧限的,因此土层的压缩和土中水的渗流都是一维的;
4.土中水的渗流服从于达西定律;
5.在渗透固结中,土的渗透系数k和压缩系数a都是不变的常数;
6.外荷是一次骤然施加的。
其中分析步,荷载边界条件,模型关键字,网格mesh是难点与易错点,如果能做出漂亮的后处理也能让人耳目一新,爱不释手。
分析步中注意定义两个类型为soils的瞬时分析步切记不是静力通用类型,当为了模拟荷载瞬时增加一般取较小值1e-3s(满足假设6);当为了模拟渗流固结:由于渗透系数k很小,固结是一个长期的过程,这里取20天即1.728e6s(系统里面的单位是自定的,但是需要统一)。关于分析步中增量步的设置有规律可寻(参照教程),乱填会造成算例不收敛。
荷载边界条件主要注意的是固结时孔隙水压力边界条件,上边界为0;渗流边界条件模型两侧及底部为0,位移边界条件就不用说了。
模型关键字主要是定义土体初始孔隙比,model—edit keywords—在第一个*step之前定义。诸如强度折减定义场变量也是如此。
网格mesh主要注意:你分析什么问题你就采用什么网格单元,比如平面应力用CPE4/3,平面应变用CPS4/3,空隙流体/应力问题就应该用CPE4/3P,选错网格你是算不出结果滴。
最后就是后处理,这个用tecplot软件很有帮助。
咦,少侠!你不扫一下吗?
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