岩土力学模块更新


COMSOL Multiphysics® 6.3 版本为“岩土力学模块”的用户带来了性能提升,新增了土壤塑性相关的拉伸截断准则和端盖模型,以及两种用于模拟土壤大变形的超弹性材料本构模型。

土壤塑性功能增强

土壤塑性 特征中所有塑性模型的稳定性已经得到提升。现在,所有土壤塑性模型都可以通过添加压缩端盖和拉伸截断进一步扩展。新版本提供两种端盖模型:椭圆端盖和平面端盖;并提供两种拉伸截断准则:朗肯准则和平均应力准则。

您可以在以下教学案例中查看这些增强功能的应用演示:

COMSOL Multiphysics 用户界面,显示了“模型开发器”,其中突出显示“土壤塑性”节点,并显示其对应的“设置”窗口;“图形”窗口中显示黏土模型。
土壤塑性特征的 设置窗口以及一个黏土层应力模型。

“耦合损伤-塑性”功能改进

新版本对混凝土 节点中的耦合损伤-塑性模型进行了多项改进,使得塑性模型的求解更加稳健,并且新增了对乘性流动法则的支持。此外,还引入了一种新的局部方法选项后向欧拉法,阻尼。同时,模型的整体计算成本也大幅度降低。您可以在使用损伤-塑性耦合的混凝土梁失效混凝土损伤-塑性材料试验教学案例中查看这些改进功能的应用演示。

显示中心损伤情况的混凝土梁模型。
钢筋混凝土梁的损伤情况。

性能提升

新版本显著降低了蠕变、塑性、形状记忆合金和黏塑性等材料的刚度矩阵集成操作的计算成本。

COMSOL Multiphysics 用户界面,显示了“模型开发器”,其中突出显示“蠕变”节点,并显示其对应的“设置”窗口;“图形”窗口中显示两个涡轮定子模型。
蠕变特征的 设置窗口,以及涡轮定子叶片中的等效蠕变和温度模型。

塑性功能改进

塑性 特征现在提供一个新的后向欧拉法,阻尼 算法,旨在提升高度非线性塑性模型的鲁棒性。此外,还添加了新的修正 Johnson-Cook 各向同性硬化模型。

COMSOL Multiphysics 用户界面,显示了“模型开发器”,其中突出显示“塑性”节点,并显示其对应的“设置”窗口;“图形”窗口中显示支架模型。
塑性特征的 设置窗口以及一个生物医用支架的应力模型。

超弹性材料模型

在“岩土力学模块”的 St Venant-KirchhoffNeo-Hookean 模型中,现在可以使用超弹性材料 节点。通过这一功能,可以使用超弹性公式对承受大幅度压应变的土壤进行建模仿真。

新的教学案例

COMSOL Multiphysics® 6.3 版本的“岩土力学模块”引入了一个新的教学案例。


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