МЕТОДИКА СГЛАЖИВАНИЯ СИНГУЛЯРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕКУЧЕСТИ И ПЛАСТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРУГЛЫХ ЦИЛИНДРОВ ИЛИ КОНУСОВ Rounding approaches on singular yield and plastic potential surfaces by using circular cylinders or cones

Xiang Xu, Hua Zhong, ZiHang Dai

Аннотация


Для достижения хорошего физического приближения к сингулярным поверхностям текучести и пластического потенциала, соответствующих критериям Треска и Мора–Кулона, представлены новые методы, использующие круглые цилиндры и конусы для сглаживания их краев. Приводится формула для количественной оценки отклонения от первоначальной поверхности текучести. В отличие от методов округления Мизеса и Оуэна, предлагаемый подход немного занижает прочность материала, тем самым предлагая консервативную оценку. Используя модель Мора–Кулона, в Abaqus были разработаны 2D- и 3D- подпрограммы, использующие алгоритм обратной интеграции Эйлера для напряжений в процессе текучести. Надежность и эффективность разработанных подпрограмм проверены с помощью численного моделирования испытаний на трехосное сжатие и одноосное растяжение. Сравнительный анализ с использованием встроенной в Abaqus модели Мора–Кулона и метода Эббо–Слоуна демонстрирует преимущества предложенной методики.


Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.62, No.5


Литература


D. C. Drucker and W. Prager, “Soil mechanics and plastics analysis or limit design,” Q. Appl. Math., 10(2), 157-165 (1952).

L. R. Alejano and A. Bobet, “ISRM suggested method: Drucker-Prager Criterion,” Rock Mech Rock Eng, 45, 995-999 (2012).

G. C. Nayak and O. C. Zienkiewicz, “Convenient form of stress invariants for plasticity,” J. Struct. Eng, 98(4), 949-954 (1972).

K. J. Willam and E. P. Warnke, Constitutive Model for the Triaxial Behavior of Concrete, IABSE Semin. Concr. Struct. Subj. Triaxial Stresses, 19, 1-30 (1974).

H. Matsuoka and T. Nakai, “Stress-deformation and strength characteristics of soil under three different principal stresses,” Proc. Japan Soc. Civ. Eng., 232, 59-74 (1974).

P. V. Lade and J. M. Duncan, “Elastoplastic stress-strain theory for cohesionless soil,” J. Geotech. Eng. Div., ASCE, 101(10), 1037-1053 (1975).

P. H. Menétrey and K. J. William, “Triaxial Failure Criterion for Concrete and its Generalization,” ACI Stru J, 92(3), 311-318 (1995).

D. R. J. Owen and E. Hinton, Finite Elements in Plasticity: Theory and Practice, Pineridge Press, Swansea (1980).

A. J. Abbo and S. W. Sloan, “A smooth hyperbolic approximation to the Mohr-Coulomb yield criterion,” Comput Struct, 54(3), 427-441 (1995).

A. J. Abbo, A. V. Lyamin, S. W. Sloan, and J. P. Hambleton, “A C2 continuous approximation to the Mohr–Coulomb yield surface,” Int. J. Solids. Struct., 48(21), 3001-3010 (2011).

W. T. Koiter, “Stress-strain relations uniqueness and variational theorems for elastic-plastic materials with a singular yield surface,” Q. Appl. Math., 11, 350-354 (1953).

J. Clausen, L. Damkilde, and L. Andersen, “Efficient return algorithms for associated plasticity with multiple yield surface,” Int. J. Numer. Meth. Eng., 66, 1036-1059 (2006).

D. V. Griffiths and P. A. Lane, “Slope stability analysis by finite elements,” Geotechnique, 49(3), 387-403 (1999).

L. J. Chen, Z. H. Dai, and Z. W. Liu, “Three-dimensional nonlinear finite element analysis of soft soil excavation engineering considering K0 consolidation [in Chinese],” Rock Soil Mech., 32(12), 3796-3804 (2011).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.