用FLAC解决蠕变问题.ppt

内容,概况粘弹性体变形特征粘弹性体流变元件常用基本流变模型软件内置的蠕变本构模型用FLAC/FLAC3D解决蠕变问题蠕变分析输入介绍,弹性理论假定物体的形变与所受的力成正比，形变值的大小与加荷的历程无关，不会随时间变化；塑性理论应力-应变关系为非线性，若荷载本身不便，也是假设所得的新形变在以后维持不变，同样与时间无关；流变理论荷载不变，形变值并非永远是常数；荷载逐渐增大，形变取决于加荷速度应力与应变关系的本构模型中包含时间。,概况,,力学响应对时间的依赖型,岩石、岩体，特别是结构面层面、节理、层理在较高应力水平条件下的变形性态均与时间有关，可以将其看作是粘弹性体。粘弹性体的流变特征，主要表现为蠕变、松弛、流动与长期强度等几个方面1在定常荷载作用下，应变ε随时间t而逐渐增长的现象，称为蠕变特征；2当应变一定时，应力σ随时间t而逐渐衰减的现象，称为松弛现象；3应力σ随着应变速率dε/dt逐渐增长的现象，称为流动特性；4在一定的时间内，强度τ与时间t的关系，称为长期强度。,粘弹性体变形特征,流变元件,常用基本流变模型,松弛模型Maxwell体）MH-N,延迟模型Kelvin体）MH||N,σ,理想弹塑性模型EPH-St.V,粘塑性模型VPN||St.V,表.各种岩石曾采用的蠕变模型,软件内置蠕变本构模型,用FLAC/FLAC3D解决蠕变问题,简述蠕变分析时间步长蠕变时间步的自动调整蠕变和动力计算,流变模型和FLAC/FLAC3D其他模型最大的不同在于模拟过程中时间概念的不同，对于蠕变，求解时间和时间步代表着真实的时间，而一般模型的静力分析中，时间步是一个人为数量，仅仅作为计算从迭代到稳态的一种手段来使用。,简述,蠕变分析时间步长,对于蠕变等时间依赖性问题，程序允许用户自定义一个时间步长，这个时间步长的默认值为零，那么材料对于粘弹性模型表现为线弹性，对于粘塑性模型表现为弹塑性。（命令setcreepoff也可以用来停止蠕变计算。）建立初始平衡蠕变公式中包含时间，所以计算中时间步长对程序响应有影响，以上方法可以用来在系统达到平衡后再开始新的蠕变计算。,用户可以改变人为改变蠕变时间步的步长，但步长不能任意给定，必须满足差分方法收敛的步长要求。通常，蠕变过程由偏应力状态控制，从数值计算的精度来讲，最大蠕变时间步长可以表示成粘性常数和剪切模量的比值,,PowerLaw,CviscBurger-Creepviscoplasticmodel,力学过程存在压缩行为Crushed-SaltModel，压硬和减缩，蠕变步长由粘性常数与体积模量的比值确定,WIPP,建议,建议利用程序作蠕变分析开始时所采用的蠕变时间步，比根据上式算得的临界时间tmax小两到三个数量级。通过调用SETcrdtauto/SETcreepdtautoon，可以利用自动时间步自动调整。作为一项规则，时间步的最大值maxdt（SETmaxdt/SETcreepmaxdt）不能超过tmax。用来计算tmax的应力σ大小，可由蠕变开始之前的初始应力状态决定。同样，σ作为vonMises不变量，可以用FISH函数计算。,蠕变时间步的自动调整,,蠕变时间步长可由用户给定为常值FLACsetcrdttFLAC3Dsetcreepdtt,蠕变时间步长由程序自动调节FLACsetcrdtautoFLAC3Dsetcreepdtautoon/off如果时间步长自动变化，那么当最大不平衡力超过某一阀值时，它就会减小；当最大不平衡力小于某一水平时它就会增大。阀值的定义FLAC通过最大不平衡力来控制；①Funbal≤fobl，时间步乘子lmuldefault2.0;②Funbal≥fobu，时间步乘子umuldefault0.5。FLAC3D通过最大不平衡力与平均节点力比率来控制；①Runbal≤lfobdefault1e-3，时间步乘子lmuldefault1.01;②Runbal≥ufobdefault5e-3，时间步乘子umuldefault0.9。,mindtCreepTimestepmaxdt,蠕变和动力计算,蠕变计算和动力计算两者不能耦合。通常的做法是先用蠕变计算建立应立场，然后进行瞬态动力计算。1.计算模式的切换；2.速度场的调整。,算例,蠕变，动力分析示例,静水应力场，无限孔洞蠕变分析与解析解比较,POWER模型,Velocity,SXXSr,SYYSt,SZZSt,巷道开挖,计算参数,埋深600m；材料属性WIPP,蠕变总时间7.7Year,中仿科技,苏明（RobertSu）RegionalSalesManager－－－－－－－－中仿科技武汉公司武汉市洪山区珞瑜路727号东谷银座A-2403（430074Room2403,SuitA,Eastvalleykenzo,No.727LuoyuRoad,HongshanArea,Wuhan,430074P.R.ChinaTel86-27-59838973-805Mobile15972227336Fax86-27-59838974E-mailRobert,中仿科技,中仿上海公司CnTechShangHaiTel86-21-64391516---------------中仿北京公司CnTechBeiJingTel86-10-82601646---------------中仿广州公司CnTechGuangZhouTel86-20-61139353---------------全国客服统一热线Servicehotline4008885100统一客服信箱SupportEmailsupporthttp//www.CnT,