探索Abaqus在渗流与流固耦合分析中的见解

当只进行渗流计算时：

1、由于Abaqus中缺乏非耦合的孔压单元，这时可采用耦合单元，但要约束住所有位移的自由度。

2、渗流材料参数选择。在CAE中都是在(Material-creat-other-pore fluid)选项中。

1)Gel：定义凝胶微粒吸湿膨胀的发育过程，这在一般的岩土分析中应用不多。

2)Moisture swelling：定义由于吸湿饱和所引起的固体骨架体积膨胀(或负吸力引起的骨架收缩)。

3)Permeability：定义饱和介质的渗透系数，该渗透系数可以在type选项中定义为各向同性、正交各向异

性和各向异性，并且可以根据Void Ratio定义为孔隙比的函数。在Suboptions中选择Saturation Dependent 参数来指定与饱和度相关性系数ks(s)，缺省设置为ks＝s3，而非饱和介质渗透系数k’=ksk

选择Velocity dependence参数可以激活Forchheimer定律，缺省的是Darcy定律

4)Pore Fluid Expansion：定义固体颗粒与流体体积热变化效应。

5)Porous Bulk Moduli：定义固体颗粒与流体体积模量。

6)Sorption：定义负孔隙压力与饱和度之间的相关性。当type=Absorption时，定义吸湿曲线，

type=Exsorption时定义排水曲线。

3、载荷及边界条件

1)通过(Load-creat-step-fluid-surface pore fluid)选项定义沿着单元表面的外法线方向的渗流速度vn，当考虑降雨影响时可采用此载荷5

2)边界条件(Boundary condition-creat-other-pore pressure)选项定义孔压边界条件，此时要先假定浸润面的位置，然后定义浸润面上的孔压为零，Abaqus会在后续的分析计算中自动计算出浸润面的位置。Abaqus默认的是不透水边界。

3)当渗流自由面遇到临空的自由排水面时，需要定义一个特殊的边界条件。此时可以通过在inp文件中加入*Flow或*Sflow来定义

4)初始条件的定义。初始条件中一般要定义以下几种：

*initial condition,type=saturation 初始饱和度

initial condition,type=pore pressure 初始孔压

initial condition,type=ratio 初始孔隙比

当进行耦合分析时，基本步骤同上，但要去掉除边界条件之外的约束，同时还要在边界上加上流体压力