岩土仿真分析中Abaqus的强大功能

一般来说，通用商业有限元软件的前后处理功能强大、单元库丰富，但对特定领域的适应性要差一些。虽然Abaqus也存在这样的问题，但总体上还是能满足岩土数值分析的特定需求的。本文简单罗列了Abaqus在岩土数值分析中能实现的功能。

一、初始条件类

1）初始应力场（含孔压场）

2）初始孔隙比

3）初始饱和度

4）初始温度分布

5）初始场变量

二、分析步类型

1）总应力分析

2）有效应力

固结分析（饱和土、非饱和土）

3）热-力-流耦合分析（同时考虑固结和传热）

4）动力分析

需要注意ABAQUS尚不能进行有效应力动力固结问题。

三、材料模型

1）线弹性（可考虑弹性模量随某变量（如深度）的变化）

2）莫尔库伦（常用于砂土、颗粒材料）

3）D-P（可加帽盖）

4）修正剑桥模型（这也是ABAQUS优于其它一般通用有限元软件的地方）

5）用户自定义材料（非常灵活）

四、接触功能

1）ABAQUS中提供了三种接触算法。general contact（通用接触）、contact pairs（接触对）和contact elements（接触单元）。通用接触一般在显式算法中使用，在颗粒流等包含大规模接触面等问题中尤其方便。

2）可模拟不同材料界面的力学和温度相互作用（Interaction），如桩-土接触面等。

3）ABAQUS提供了不同的约束条件，如Embedded region可模拟土钉，加筋土等。Tie可将两个区域绑定在一起，网格划分不连续时也可使用这一功能。

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