大家好,我是小励,
一个酷爱用技术说话的“严谨Girl”!
本期的【励分享】,小励将和您分享:
LiToSim在岩土工程领域的仿真应用
在岩土工程领域,采用传统的道路工程分析方法,材料的本构模型一般采用线弹性模型,因此无法处理软土地基的沉降等系列工程问题。LiToSim是一款国产自主可控,具有国际先进水平的通用有限元软件,具备复杂结构的分析能力,其拥有多种土体材料本构模型、接触等非线性分析功能,适用于岩土工程领域工程问题的仿真。
LiToSim拥有土体性状的本构模型,如Mohr-Coulomb模型,修正Cam-Clay模型等模型,可以用于分析土体固结、渗流、稳定等问题,真实地反应土体的应力应变的特点。
LiToSim提供了多种类型的边界条件,可以考虑初始应力的作用,可以灵活准确地建立初始应力状态。并且LiToSim提供了接触算
法 功能,可以模拟土体与结构之间脱开、滑移现象。下面采用LiToSim中的Mohr-Coulomb、Cam-Clay本构模型求解三轴压缩排水试验模型,并与主流商用软件计算结果对标,从结果可以看出其精度达到了主流商用软件同级别水平。
图1. 三轴压缩排水试验土体模型
采用上述有限元验证模型,土体本构设置为Cam-Clay本构模型。求解结果如图2-4所示,对标显示采用LiToSim的求解结果与ABAQUS求解结果精度相当。
图2.三轴压缩排水应力-应变曲线
图3.三轴压缩排水应力路径曲线
图4.三轴压缩排水体积应变曲线
如图5展示了采用LiToSim软件中Cam-Clay本构模型,求解地基模型的计算结果。
图5.地基模型计算结果(von Mises应力)
采用上述相同的有限元验证模型,同时土体本构采用Mohr-Coulomb本构模型,求解结果如图6-8所示,对标显示采用LiToSim的求解结果与ABAQUS求解结果精度相当。
图6.三轴压缩排水应力-应变曲线
图7.三轴压缩排水应力路径曲线
图8.三轴压缩排水体积应变曲线
如图9展示了采用LiToSim软件中Mohr-Coulomb本构模型,求解边坡模型的计算结果。
图9.边坡模型计算结果(等效塑性应变)
感谢香港理工大学尹振宇博士课题组(http://geoinvention.com/)的技术合作,感谢西南交通大学对文中ABAQUS计算结果提供的支持。