岩土力学的多物理场建模功能
“岩土力学模块”提供的功能为“结构力学模块”提供全面的支持,能够增强结构分析的精确度。为了在岩土工程分析中准确反映真实世界的各种效应和现象,您可以将“岩土力学模块”中的功能与 COMSOL 产品库中的其他模块进行耦合,实现多物理场效应的耦合分析。例如,与地下水流模块耦合使用时,可以对多孔介质流动、多孔弹性、溶质运移和传热进行分析。
“岩土力学模块”提供的功能为“结构力学模块”提供全面的支持,能够增强结构分析的精确度。为了在岩土工程分析中准确反映真实世界的各种效应和现象,您可以将“岩土力学模块”中的功能与 COMSOL 产品库中的其他模块进行耦合,实现多物理场效应的耦合分析。例如,与地下水流模块耦合使用时,可以对多孔介质流动、多孔弹性、溶质运移和传热进行分析。
以下是本模块提供的一些材料模型及其在软件中的屏幕截图。
通过使用“岩土力学模块”,用户可以轻松定义表现为土壤塑性和弹塑性土壤的材料属性。这些材料模型可以同线性和非线性弹性材料一起使用。本模块提供以下土壤材料模型:
借助“岩土力学模块”,用户能够基于失效准则(通常描述由拉应力导致的失效)来明确定义建模材料的属性。这些材料模型可以与线弹性材料和非线性弹性材料特征一起使用。本模块提供以下混凝土和岩石材料模型:
混凝土
岩石
准脆性材料(如混凝土或陶瓷)在机械载荷下的变形表现为初始弹性变形。如果超过应力或应变的临界水平,弹性阶段之后将出现非线性断裂阶段。当达到这个临界值时,裂纹会产生并扩展,直到材料断裂。裂纹的产生和扩展在脆性材料的破坏中起着重要的作用,这种特性可以通过许多理论来描述。本模块提供以下损伤模型:
弹塑性土壤材料特征用于模拟土壤材料即使在无限小应变下也表现出非线性的应力-应变关系。软件中提供以下土壤材料模型:
除了用于土壤的弹塑性材料模型以外,您还可以通过“岩土力学模块”使用以下两种延性材料(如金属)的弹塑性模型:
此外,非线性结构材料模块还提供其他弹塑性材料模型供您选择。
与应力-应变关系在中等到大应变下变为高度非线性的超弹性材料不同,非线性弹性材料即使在无限小应变下也表现出非线性的应力-应变关系。本模块提供以下非线性弹性模型:
与“非线性结构材料模块”结合使用时,模块中还提供其他材料模型。
蠕变是材料在足够高的温度下受到应力(通常远小于屈服应力)时发生的一种非弹性瞬态变形。在“岩土力学模块”中,您可以根据需求使用由用户定义的蠕变模型,也可以输入用户定义的非弹性应变率表达式。
通过将本模块与“非线性结构材料模块”相结合,您还可以使用其他材料模型,以满足更广泛的需求。
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