土体本构模型的MARC实现及应用-教学

土体本构模型的MARC实现及应用ImplementingSoilModelstoMARCandApplications岩土工程研究所系列学术活动之土工数值计算专题报告提纲MARC简介本构模型模块在计算程序中的任务一个土体动本构模型的MARC实现应用MARC做水平地基动力反应分析应用MARC做土石坝动力反应分析MARC简介特点：基于直接约束法的接触问题求解。开放式的二次开发平台（几何建模、网格划分、边界定义、材料特性、分析求解、结果输出）非线性有限元分析软件。（1965开发，1972第一版，后被MSC.SoftWare收购）MARC在土工方面的功能动力固结理论可以进行固结分析，渗流分析，应力分析（可以指定孔隙压力场）。现在还不支持动力固结分析.MARC在土工方面的功能修正剑桥模型SoilAnalysisofanEmbankment示例的计算模型SoilAnalysisofanEmbankment竖向应力分布SoilAnalysisofanEmbankment孔隙比e的分布SoilAnalysisofanEmbankment孔隙水压力分布报告提纲MARC简介本构模型模块在计算程序中的任务一个土体动本构模型的MARC实现应用MARC做水平地基动力反应分析应用MARC做土石坝静动力分析变形分析的基本问题抗力（内力）外力找到一组满足内外力平衡的变形状态内力和位移的关系本构模型怎么找到一组合适的位移通过线性化得到一组线性方程组，迭代求解。本构模型的任务提供一个迭代用的矩阵(切线or割线弹塑性矩阵、弹性矩阵、或者是对角元)对于给定的应变状态确定出应力状态报告提纲MARC简介本构模型模块在计算程序中的任务一个土体动本构模型的MARC实现应用MARC做水平地基动力反应分析应用MARC做土石坝静动力分析MARC本构模型添加模块材料各向异性行为弹塑性理论：屈服等效应力，硬化规律，流动法则。子程序：hypela和hypela2Hypela子程序说明subroutinehypela(d,g,e,de,s,temp,dtemp,ngens,n,nn,kc,mats,ndi,nshear)dstressstrainlawtobeformedbyusergchangeinstressduetotemperatureeffectsetotalstraindeincrementofstrainSstress-shouldbeupdatedbyusertempstatevariablesngenssizeofstress-strainlawnelementnumbernnintegrationpointnumbermatsmateriali.d.已经添加的土体模型Duncan－Chang模型(2001年)沈珠江双屈服面模型(2001年)边界面动本构模型（2003年）已经应用于天生桥面板堆石坝的反馈分析及面板脱空分析。（张丙印等，2002）边界面动本构模型通过边界面映射来确定加载方向、塑性模量和流动方向。模型纪的基旦本架练构弹性至应变模型捕的基误本架绑构塑性骆剪应维变边界煌面：硬化征规律阵：塑性者模量词：模型估的基坝本架现构剪胀过方程委（塑送性体指应变抗）状态穗和历东史变坝量边界贫面应讯力比前期令弹性异模量K和G前期划的塑肾性模厅量Hp加载及方向流动直方向应力爬转折蕉点St泼at训e拿Va易ri斥ab碗leHy挖pe衔la贩程志序流协程初始李化判断遮刚度舟集成陶or磁求应德力建立昌迭代需矩阵(弹盟性矩矿阵o即r弹观塑性逮矩阵锻)根据为应变薪增量布求应维力（S馒tr船es摄s_糟Re州co距ve沉ry）返回静Ma含rc控制燥收敛秃性控制泥应力傲应变视曲线磨形状St字re槽ss礼_r赵ec甚ov蓝er旷y躲流程弹性权模量成预测劣应力洋增量修正挤应力杠以满新足屈松服准僚则储存半历史具变量返回洒调用径程序误hy讨pe沫la计算凉边界豆面投左影和庸加载终方向判断炊是否初应力扣转折计算累各种管投影咸距离求塑虽性模炉量、座剪胀弄、流晒动方犁向建立劈燕弹塑赔性矩洋阵预杆测应凉力增备量转折聚点应适力为丝式当前包应力塑性踩模量势取大锻值用弹傻性矩谢阵预户测应环力增话量程序表的使叮用设置奶初始当应力山和相丸应初荣始应沙力的掉边界属条件铁。状态电变量室的设塘置迭代啄条件舒和求验解器谅的选狭择迭代蚊方法刚度患矩阵绪存储誓方式解线防性方炉程组计的方悬法程序签的验抵证－完－三雨轴压雕缩三轴销应力渔状态程序两的验撤证－蛛－三匹轴压荷缩轴向扯应力补～应葛变曲轿线程序筝的验委证－精－三升轴压泥缩剪应查力～果体变便曲线程序恼的验宇证－燃－单砖剪单剪愁应力慎状态程序硬的验间证－粪－不俘排水输单剪程序遭的验六证－耽－排涛水单细剪程序摆验证靠（迭葛代方组法）弹性技矩阵（对贤称，隐半带斑宽存芝储，作迭代乖次数椅多，颜每次此时间健少，承用Mo买di鸭fi工ed捎N肌－R迭代毕）弹塑臂性矩敏阵（非矮对称驳，全瞒带宽颠存储许，迭吵代次勺数少壳，每慨次时种间长哈）弹塑干性矩解阵的洗一半程序堆验证造（迭蹲代方堵法）动力锁计算霉时，响迭代浴方法秘不一绪样，智刚度何阻尼局可能伏不一症样。报告踪蝶提纲MA已RC简介本构遥模型到模块援在计认算程临序中道的任观务一个证土体硬动本鲜构模够型的MA占RC实现应用MA品RC做水争平地隶基动习力反筑应分庭析应用MA屑RC做土益石坝窜静动皂力分国析水平进地基海动力锄反应隶分析等效延线性棚的动普力反达应粘弹昏性模戒型的铅应力悔应变页曲线将土勾体视辅为粘弹俩性材给料。通过等效皱弹性使模量和等效李阻尼妇比随剪右应变懒变化溜来反绢映非乖线性抵。计肚算中秋需迭随代得宿到一蠢个与撒应变资协调混的体婆系。模型世的模滥量衰由减曲晶线双曲米线模寇量衰疮减关律系模型拖的阻震尼特勿性计算闹模型窃及模控量和戏阻尼筒曲线基岩土层MA舰RC干计算京模型为了违保证旨只产泽生水趁平剪供切，凳应该固让同虏一高签程的挠所有居结点列享有丸用一丝式自由沟度。通过苦Li坐nk烦实现胆。输入热地震妻波Lo换ma劣P亿ri语et哪ia错e框ar贪th毫qu瞧ak蓬e地面症加速莫度反电应应力艺应变俯响应报告到提纲MA圈RC简介本构域模型含模块矮在计斗算程逮序中幸的任些务一个善土体刚动本盟构模视型的MA驰RC实现应用MA忆RC做水童平地梳基动扶力反存应分神析应用MA纯RC做土痛石坝球动力母分析计算移模型90伙m10岁0m0m1：饺21：峡2初始赵竖