解析Abaqus计算中土体表面受重力作用下的重应力非零现象

abaqus计算受重力作用下的土体表面重应力为什么不是零呢,这个是下面的个人一些想法,可以供小白参考。

举一个最简单例子,假设土体大小10X10X10米,材料密度2000kg/m3.弹性模量100Mpa,泊松比0.3,摩擦角30度,粘聚力30Kpa,只受重力作用,重力加速度取10。单元尺寸大小分别取0.5、1、2、5m。

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abaqus计算受重力作用下的土体表面重应力为什么不是零的图5

计算地表竖向应力分别为0.5X104pa、1X104pa、2X104pa、5X104pa,可以看出,单元尺寸越小,地表单元的应力就越小,结果偏于更准确。这是因为重力是作用在每个单元的重心位置,该模型标准矩形,单元也规整,第一层每个单元的标高是单元网格尺寸的一半,第一层重心位置的应力就是密度X重力加速度X该层单元格重心深度,再通过有限元原理转化到每个单元的节点上,可想而知,要想地表网格节点尺寸为0,必须是单元网格大小足够小,接近于0,这就是为什么abaqus模拟岩土工程不准确的地方,不可能做到足够小,一般岩土工程的模型都是比较大的(几十米几百米几千米),模型越大网格尺寸会划分的很大,精确度也越低。

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