网格大小对混凝土本构模型影响的Abaqus案例分析

不知道大家在做混凝土的有限元模拟时有没有想过一个问题，我们输入的混凝土本构和模型表现出来的本构是一样的吗？网格大小又对模型表现出来的本构有怎样的影响呢？

本文就以ABAQUS模拟棱柱体混凝土试块为例，混凝土强度等级为C110，棱柱体尺寸为100mm*100mm*300mm。（就是我们平常做高强混凝土轴心抗压强度试块的尺寸）

模拟数据

本文采用受压本构数据如下：

本文采用受拉本构数据如下：

模拟时网格分别设为10mm、30mm、50mm和90mm。

加载方式采用在参考点处施加位移的方式，设置参考点与棱柱体顶面耦合。

边界条件设置为与实际试块加载的约束条件相同。

模拟结果

模拟得到的力和位移数据经过处理，可以得到应力和应变关系曲线，如下图。

从模拟结果来看，网格大小确实对混凝土本构有影响。

1，整体趋势来看，网格越小，混凝土模型表现出的抗压强度越大，峰值应变越小，达到峰值后承载力下降越快，相当于混凝土越脆。

2，网格10mm和网格30mm的本构基本完全相同，但10mm网格的计算时间是30mm的8倍。因此采用10mm的网格不太经济。

3，网格10mm和网格30mm的本构峰值强度比原始本构下降6.6%，网格50mm的下降了10.5%，网格90mm的下降了11.7%。下降幅度倒是差别不大。

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