Пластичность грунта

С помощью модуля «Геомеханика» вы можете определить свойства для моделирования грунтов, демонстрирующих пластичность и упругопластичность. Такая модель материала может использоваться вместе с линейными и нелинейными упругими материалами. Доступны следующие модели грунтовых материалов:

• Мора-Кулона (Mohr–Coulomb)
• критерий Друкера-Прагера (Drucker–Prager)
• эллиптического предела (Elliptic cap)
• усечения в области растяжения (Tension cutoff)
• критерий Матсуока-Накаи (Matsuoka–Nakai)
• критерий Ладе-Дункана (Lade–Duncan)
• нелокальная пластичность (Nonlocal plasticity)
  • Неявный градиент (Implicit gradient)

Бетон и горные породы

Модуль «Геомеханика» позволяет определять свойства для моделирования материалов с критериями разрушения, характерными для бетона и горных пород. В таких критериях обычно считается, что разрушение возникает из-за растягивающего напряжения. Эти модели материалов могут быть использованы совместно с узлами Linear Elastic Material и Nonlinear Elastic Material. Доступны следующие модели бетона и горных пород:

Модели бетона

• Оттосена (Ottosen)
• Бреслера-Пистера (Bresler–Pister)
• Вильяма-Варнке (William–Warnke)
• усечения в области растяжения (Tension cutoff)

Модели горных пород

• оригинальная Хука-Брауна (Original Hoek–Brown)
• обобщенная Хука-Брауна (Generalized Hoek–Brown)
• усечения в области растяжения (Tension cutoff)

Повреждение материала

Деформация квазихрупких материалов, таких как бетон или керамика, под действием механических нагрузок характеризуется изначальными упругими деформациями. Если достигается критический уровень напряжений или деформаций, за упругой фазой следует нелинейная фаза разрушения. Как только достигается это критическое значение, трещина растёт и распространяется до разрушения материала. Возникновение и рост трещины играют важную роль в разрушении хрупкого материала, существует ряд теорий для описания такого поведения. Доступны следующие модели разрушения:

• критерий эквивалентных деформаций (Equivalent strain criterion)
  • критерий Ренкина (Rankine)
  • сглаженный критерий Ренкина (Smooth Rankine)
  • норма тензора упругих деформаций (Norm of elastic strain tensor)
  • заданный пользователем критерий (User defined)
• метод фазового поля (Phase field damage)
• регуляризация (Regularization)
  • область формирования трещины (Crack band)
  • неявный градиент (Implicit gradient)
  • вязкостная регуляризация (Viscous regularization)
• модель Мазарса для бетона (Mazars damage)

Упругопластический грунт

Узел Elastoplastic Soil Material используется для моделирования материалов, в которых зависимость напряжений от деформаций нелинейна даже для малых деформаций. Доступны следующий модели грунта:

• модифицированная Кэм-Клея (Modified Cam–Clay)
• модифицированная Кэм-Клея для безкогезионных сред (Modified structured Cam–Clay)
• расширенная Барселонская базовая (Extended Barcelona basic)
• упрочнения грунта (Hardening soil)
• нелокальная пластичность (Nonlocal plasticity)
  • неявный градиент (Implicit gradient)

Материалы с пластичностью

В дополнение к упругопластическим моделям грунта модуль «Геомеханика» предоставляет вам доступ к следующим двум упругопластическим моделям для таких материалов, как, например, металлы:

• критерий Мизеса (von Mises)
• критерий Треска (Tresca)
• пластичность, заданная пользователем (User-defined plasticity)
• нелокальная пластичность (Nonlocal plasticity)
  • неявный градиент (Implicit gradient)

Дополнительные упругопластические модели материалов доступны в модуле «Нелинейные материалы».

Нелинейная упругость

В отличие от гиперупругих материалов, где зависимость напряжений от деформации становится нелинейной при средних и больших деформациях, нелинейные упругие материалы демонстрируют нелинейность даже при бесконечно малых деформациях. Доступны следующие модели нелинейной упругости:

• Рамберга-Осгуда (Ramberg–Osgood)
• гиперболический закон (Hyperbolic law)
• Хардина-Дрневича (Hardin–Drnevich)
• Дункана-Чанга (Duncan–Chang)
• Дункана-Селига (Duncan–Selig)
• уравнения, заданные пользователем (User defined)

Дополнительные модели материалов доступны в модуле «Нелинейные материалы».

Ползучесть

Ползучесть — это неупругая, зависящая от времени деформация, которая возникает, когда материал подвергается действию напряжений (чаще значительно ниже предела текучести) при достаточно высоких температурах. В модуле «Геомеханика» доступны модели ползучести, в том числе, заданные пользователем выражения для определения скорости неупругой деформации.

Дополнительные модели материалов доступны при наличии модуля «Нелинейные материалы».