土的dp模型.docx

关于弹塑性 DP模型参数设置的一点体会ANSYS 中能用于岩土材料的模型只有 DP 模型DP 模型是理想弹塑性模型，理想弹塑性即应力（复杂应力情况下应该是等效应力吧）达到屈服极限以后，应力不再增大，但是应变会一直增长ANSYS 中设定 DP 模型需要输入 3 个参数，粘聚力 c，内摩擦角 fai，膨胀角 faif，其中的膨胀角 faif 是用来控制体积膨胀的大小的在岩土工程中，一般密实的砂土和超强固结土在发生剪切的时候会出现体积膨胀，因为颗粒重新排列了；而一般的砂土或者正常固结的土体，只会发生剪缩所以在使用 DP 模型的时候，对于一般的土，膨胀角 faif 设置为 0 度是比较符合实际的对于另外的两个参数粘聚力 c，内摩擦角 fai，DP 模型中指定了如下的关系（为简化，内摩擦角 fai 记为 x，即 sin（fai）=sinx）屈服方程：西格玛（应力符号）=6ccosx/[3^0.5*(3-sinx)] ,其中的 3^0.5 表示 3 的平方根运算，*号为乘号假定 cosx 不等于零，将屈服方程的分子分母同时除以 cosx，得到下面的式子西格玛（应力符号）=12^0.5c/(3/cosx- tanx)假定西格玛达到最大值，对其进行求导运算，由于西格玛数值曲线的斜率为零，可以得知，在 x 取为 19.47 度的时候，可以有最大的屈服极限（屈服应力） 。

根据屈服方程再进一步计算有下面的关系（假定 c=20kpa，内摩擦角 fai（x）不断变化，膨胀角 faif）角度 / 屈服应力0 /23.09410 / 24.1419.47 / 24.495 最大值20 /24.49430 /2440 /22.51550 /19.93560 /16.23370 / 11.50180 /5.97090 / 0由上面的数值可以看出，在粘聚力一定的情况下，在 0 度~30 度的范围以内，屈服应力其实变化不大在这种情况下，粘聚力的影响相对来说要大很多所以对于采用 DP 模型来进行弹塑性计算的朋友来说，当内摩擦角在这一定的范围以内时，如果屈服极限很小，要调整参数来增大屈服极限（或者是延迟塑性出现） ，调整内摩擦角作用不大，即使从 10 度调整到 30 度，其变化很小，所以基本没什么作用但是如果调整粘聚力 c 值的话，效果就很可观了由于本人进行弹塑性计算的时候，经常发现塑性出现过早，塑性区过大，或者是屈服极限比较低（都容易出现变形过大，计算不收敛的问题） ，所以发此贴但这只是计算的一点技巧而已，真正的计算中还是要采用实际的参数，符合实际才行 再总结一下，由于在一般比较常见的土体中，不考虑膨胀角 faif ，内摩擦角符合上述的变化值不大的范围（即所起作用不大） ，所以采用 DP 模型进行计算的时候，粘聚力c 是最重要的一个输入参数了，直接影响模型。

可以说，DP 模型接近于一个参数所决定的模型 （备注：本人仅仅是从模型的屈服公式中得到上述的结论，究竟模型的实际情况如何，虽说做了一点计算，但是不敢莽下结论；至于真实的岩土材料特性能否用 DP 模型来表达，就更不好说了）。