Abaqus通过USDFLD子程序进行泥岩的应变软化模拟

本文基于泥岩的三轴压缩试验曲线，建立考虑应变软化特性的泥岩弹塑性本构模型，使用Abaqus及其子程序对泥岩的三轴压缩试验进行了数值模拟。泥岩在受压过程中主要经过了5个阶段，即压密阶段、弹性变 形、应变硬化、应变软化、残余阶段。泥岩应变软化模型如下所示。

式中，ξ为强度参数，ξ_p为峰值强度参数，ξ_r为残余阶段强度参数，η为应变软化参数，η^*为残余阶段的应变软化参数初始值。对于三轴压缩试验，η用塑性剪切应变来表示

塑性屈服准则采用Mohr-Coulomb准则，则粘聚力和内摩擦角的参数演化可以用下式表示

在岩石的塑性变形过程中会产生比较明显的剪胀现象，而用来描述这一现象的较常用的力学参数就是剪胀角 Ψ，

上述模型可以通过USDFLD子程序进行实现，流程图如下

有限元模型如下图所示

计算得到的应力云图及不同围压下的载荷位移响应如下所示

参考文献：张力伟,贾善坡,邹江涛,舒婧曦.泥岩的峰后软化力学模型.中国科技论文,2016,11(21):2456-2461

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