adina中如何使用粘彈性材料Viscoelastic material

adina中如何使用粘彈性材料Viscoelasticmaterial？1、筆者最近在進(jìn)行樁基長(zhǎng)期沉降計(jì)算研究，需要考慮土體固結(jié)與流變特性對(duì)沉降的影響。在研究adina中關(guān)于土體流變的本構(gòu)模型時(shí)，發(fā)現(xiàn)adina自帶材料庫中似乎沒有具有土體破壞準(zhǔn)則的粘彈塑性本構(gòu)模型，但通過用戶二次開發(fā)卻可以實(shí)現(xiàn)該本構(gòu)模型。ADINAStructuresTheoryandModelingGuideP366Creep-variable,plastic-creep-variable,multilinear-plastic-creep-variablematerialmodelsTheuser-suppliedsubroutinesare:UCOEF2for2-Dsolidelements(fileovl30u.f)UCOEF3for3-Dsolidelements(fileovl40u.f)UCOEFBforiso-beamelements(fileovl60u.f)UCOEFSforshellelements(fileovl100u.f)UCOEFPforpipeelements(fileovl110u.f)2、adina自帶材料庫中有粘彈性本構(gòu)模型，經(jīng)過筆者的仔細(xì)研究，初步確定了有關(guān)參數(shù)的含義及確定原則，現(xiàn)介紹如下：(1)基本原理：用粘彈性有限元法計(jì)算因土體流變引起的沉降，在adina中需要確定土體剪切模量和體積模量隨時(shí)間的變化關(guān)系曲線。在adina中有兩種方式確定上述關(guān)系曲線。第一種方式：當(dāng)用戶手頭有實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)的土體剪切模量和體積模量隨時(shí)間的變化關(guān)系曲線數(shù)據(jù)時(shí)，可在adina粘彈性本構(gòu)材料庫中直接輸入該數(shù)據(jù)。另一種方式：當(dāng)直接無法獲得上述關(guān)系曲線，卻已知剪切模量和體積模量的Prong級(jí)數(shù)表達(dá)式中的常數(shù)時(shí)，可采用常數(shù)輸入方式。Prony方法是用一組指數(shù)項(xiàng)的線性組合來擬和等間距采樣數(shù)據(jù)的方法。剪切模量°""、體積模量從'>的Prong級(jí)數(shù)表達(dá)式分別為:1=]口）十+￡甘t=]GK%樂其中，f和?分別為長(zhǎng)期剪切模量和體積模量?！??分別為剪切模量和體積模量的時(shí)間相關(guān)術(shù)語個(gè)數(shù)（另稱為廣義Maxwell模型中的粘壺一彈簧元件數(shù)目）。死）乜+￡砂詢）均為未知數(shù)，需通過最小二乘法進(jìn)行擬合求得。式中,,/=]

）均為未知數(shù)，需通過最小二乘法進(jìn)行擬合求得。式中,關(guān)于最小二乘法擬合的基本原理及步驟詳見劉軍虎，王錚的論文“由應(yīng)力松弛試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定松弛模量和蠕變?nèi)崃俊保?995）。2）adina中粘彈性材料本構(gòu)模型對(duì)話框需要輸入數(shù)據(jù)的含義:ConstantCl:UMaterialNumber:11Description:ThermalExpansion:Density:#ofSubdivisionsofStrainIncrements:工|Time-TemperatureSuperpositionShiftLawbhiHLE網(wǎng)：pwLP丹*|11舊「「1：亍1日門ConstantCl:UMaterialNumber:11Description:ThermalExpansion:Density:#ofSubdivisionsofStrainIncrements:工|Time-TemperatureSuperpositionShiftLawbhiHLE網(wǎng)：pwLP丹*|11舊「「1：亍1日門d已l-l■已“yjReferenceTemperature:Coer,ofThermalExpansion[Temperature-Dependent]C2:ShearModulusBulkModulus:ModulusDecayFunctions圖1輸入數(shù)據(jù)含義說明：A:Time-temperaturesuperpositionshiftlaw為與時(shí)間-溫度相關(guān)的轉(zhuǎn)換函數(shù)確定法則。該確定法則不一定需要輸入，如果剪切模量和體積模量與溫度不相關(guān)，轉(zhuǎn)換函數(shù)法則可不輸入，采用默認(rèn)設(shè)置即可。B：該項(xiàng)為熱膨脹系數(shù)（常數(shù)）。當(dāng)粘彈性本構(gòu)模型與溫度無關(guān)時(shí)，熱膨脹系數(shù)（常數(shù)）A可為0。C:該項(xiàng)為熱膨脹系數(shù)（與溫度相關(guān)）。當(dāng)粘彈性本構(gòu)模型與溫度無關(guān)時(shí)，熱膨脹系數(shù)（與溫度相關(guān)）列表中數(shù)據(jù)可不輸入。D：該項(xiàng)為模量松弛函數(shù)。當(dāng)點(diǎn)擊”shearmodulus”右邊的按鈕時(shí)，進(jìn)入“模量松弛函數(shù)定義”話框，模量松弛函數(shù)的定義，有兩者方式：第一種可輸入模量的Prong級(jí)數(shù)表達(dá)式中的常數(shù)，對(duì)話框如下圖2所示：圖中輸入數(shù)據(jù)含義說明：GA：該項(xiàng)為長(zhǎng)期剪切模量值乙為常數(shù)，可通過最小二乘法進(jìn)行擬合求得或通過實(shí)測(cè)獲得。B：該項(xiàng)為“模量松弛函數(shù)定義”中的某一種定義方法“Prong級(jí)數(shù)表達(dá)法”。卄、—亠”G一”C:modulusvalue為本構(gòu)模型中的某一個(gè)粘壺一彈簧兀件的剪切模量，decaycoefficient為相應(yīng)剪切模量的松A弛系數(shù)。CopyDiscard□K*FuncticinNumber:|lCancelCurveFittingcLoqTableDataInput(*Prony-DirichletSeriesAutd...|Import...UseLeastSquareFittingWeightingFactorW1:V/eidhtin口F日utcirW2:Export...”C:-丿DelRowCopyDiscard□K*FuncticinNumber:|lCancelCurveFittingcLoqTableDataInput(*Prony-DirichletSeriesAutd...|Import...UseLeastSquareFittingWeightingFactorW1:V/eidhtin口F日utcirW2:Export...”C:-丿DelRowInsRowModulusValueDecayCoefficient模量松義的第二種方式是直接輸入實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)的土體剪切模量和體積模量隨時(shí)間的變化曲線數(shù)據(jù)，對(duì)話框如下圖3所B圖3DefineIodulusDecayFunction圖中輸入數(shù)據(jù)含義說明：GA：該項(xiàng)為長(zhǎng)期剪切模量值"，為常數(shù)，可通過最小二乘法進(jìn)行擬合求得或通過實(shí)測(cè)獲得。B:該項(xiàng)為“模量松弛函數(shù)定義”中的某一種定義方法“實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)輸入法”。、、、、、、_G⑴C：time為實(shí)測(cè)時(shí)間，modulusvalue為與實(shí)測(cè)時(shí)間t所對(duì)應(yīng)的材料剪切模量。D：當(dāng)用戶輸入實(shí)測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，為了有限元計(jì)算的方便，用戶可選擇是否讓adina將實(shí)測(cè)曲線轉(zhuǎn)換為Prong級(jí)數(shù)表達(dá)式。若選擇轉(zhuǎn)換，則勾選“Useleast-squarefitting”（最小二乘擬合法）。Wl、W2為權(quán)重系數(shù)。3、在網(wǎng)上搜索到的其他相關(guān)資料，