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、筆者最近在進行樁基長期沉降計算研究，需要考慮土體固結(jié)與流變特性對沉降的影響。在研究adina中關(guān)于土體流變的本構(gòu)模型時，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)用戶手頭有實驗實測的土體剪切模量和體積模量隨時間的變化關(guān)系曲線數(shù)據(jù)時，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級數(shù)表達式中的常數(shù)時，可采用常數(shù)輸入方式。Prony方法是用一組指數(shù)項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級數(shù)表達式分別為:1=]口）十+￡甘t=]GK%樂其中，f和?分別為長期剪切模量和體積模量。’和.?分別為剪切模量和體積模量的時間相關(guān)術(shù)語個數(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行擬合求得。式中,,/=]

）均為未知數(shù)，需通過最小二乘法進行擬合求得。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，熱膨脹系數(shù)（常數(shù)）A可為0。C:該項為熱膨脹系數(shù)（與溫度相關(guān)）。當(dāng)粘彈性本構(gòu)模型與溫度無關(guān)時，熱膨脹系數(shù)（與溫度相關(guān)）列表中數(shù)據(jù)可不輸入。D：該項為模量松弛函數(shù)。當(dāng)點擊”shearmodulus”右邊的按鈕時，進入“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級數(shù)表達式中的常數(shù)，對話框如下圖2所示：圖中輸入數(shù)據(jù)含義說明：GA：該項為長期剪切模量值乙為常數(shù)，可通過最小二乘法進行擬合求得或通過實測獲得。B：該項為“模量松弛函數(shù)定義”中的某一種定義方法“Prong級數(shù)表達法”。卄、—亠”G一”C:modulusvalue為本構(gòu)模型中的某一個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驗實測的土體剪切模量和體積模量隨時間的變化曲線數(shù)據(jù)，對話框如下圖3所B圖3DefineIodulusDecayFunction圖中輸入數(shù)據(jù)含義說明：GA：該項為長期剪切模量值"，為常數(shù)，可通過最小二乘法進行擬合求得或通過實測獲得。B:該項為“模量松弛函數(shù)定義”中的某一種定義方法“實測數(shù)據(jù)輸入法”。、、、、、、_G⑴C：time為實測時間，modulusvalue為與實測時間t所對應(yīng)的材料剪切模量。D：當(dāng)用戶輸入實測試驗數(shù)據(jù)時，為了有限元計算的方便，用戶可選擇是否讓adina將實測曲線轉(zhuǎn)換為Prong級數(shù)表達式。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，