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如何理解MMC本构中的加载卸载模量参数?

1年前浏览5457
之前有个学生问我,如何去理解修正摩尔库伦本构中的模量参数?如何通过简单的试验直接理解MMC本构的模量?
但是他给的参数的模量高达2Gpa,用这个参数去做了一些土的实验,当时的回复如下:

1.修正摩尔库伦本构MMC,区别于摩尔库伦本构的地方在于剪切硬化与压缩硬化,可以很好的模拟硬化土。因此在参数的非线性填写界面有Eoed E50 Eur等参数,并且这些参数与地勘提供的Es1-2是有一定关系,一般Eoed=E50=Es Eur=(3-5)E50 因此一般这个参数的模型压缩模量都在几十Mpa以内,对于粘聚力砂土一般取0有的时候地勘不会提供压缩模量是因为这个材料比较硬,比如岩石这个时候采用的本构是摩尔库伦MC德鲁克普拉格DP霍克布朗HBrown,此时的模量才可能到达2000Mpa

         

2.针对于提供的模型 Eoed=E50=5Mpa Eur=15Mpa C=10 φ=20

此时我们对这个模型进行加载与卸载采用应变加载与应变卸载提取的数据如果要与应力应变曲线对比,在应变这一栏需要直接提取软件得到的εzz这个选项,因为MIDAS遵循拉正压负为了使得曲线在第一象限需要乘以一个负号

在应力这一栏 需要提取的是应力差△σ=σ1-σ3初始围压σ3=100kPa因为拉正压负的原则提取σzz以后需要乘以-1再减去100

         

用软件的结果提取功能得到这个模型的应力应变曲线,并且在施工阶段区分了初始-加载-卸载阶段,直接在Excel中进行图形绘制

上图中△σ的蓝色曲线即为MMC本构在该参数下的应力应变曲线,并且再次提取卸载段的数据进行绘制,利用Excel添加趋势线并且给出趋势线公式的功能可以看出,卸载斜率15000,即为MMC在这个本构下的卸载模量15MPa,加载模量E0ed应该是曲线初始的渐近线 ,直接绘制一个Y=5000X的线段在这个图标上可以看到是符合软件初始参数的。

         

3 软件中提到改变粘聚力以后曲线的卸载模量发生改变,在这个模型的基础上复 制一个网格组参数中C=20比初始的粘聚力大10kPa再次进行这个图形的绘制,C=20紫色线段,可以看到增加粘聚力 ,加载段达到相同应变需要更大的偏应力,在卸载段从图形上看斜率未发生变化    

上图为改变粘聚力后添加的曲线以及渐近线放大后的样子。

         

来源:木兮木的有限元小屋
非线性MIDAS材料试验
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首次发布时间:2023-06-06
最近编辑:1年前
Thrivedeng
硕士 MIDAS资深用户
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