廣義塑性力學模型在ABAQUS中的二次開發(fā)和工程應用.pdf

1、多數(shù)巖土工程都處于彈塑性狀態(tài)，因而巖土塑性在巖土工程的設計中至關重要。廣義塑性力學拋棄了經(jīng)典塑性力學采用的3個不符合巖土材料變形機制的假設，從固體力學原理直接導出廣義塑性位勢理論。它既適用于金屬，又適用于巖土材料，能較好的反映巖土材料的變形機制?；趶V義塑性力學的“后工”彈塑性模型，采用分量塑性勢面與分量屈服面，數(shù)學表達簡單，概念清楚，且物理與幾何意義明確，具有較大的適應性。大型商用有限元程序ABAQUS具有很強的非線性計算能力與前后處

2、理能力，但其采用的本構(gòu)模型簡單且數(shù)量有限，制約了ABAQUS在巖土工程中的應用?；贏BAQUS提供的用戶子程序接口，把較符合巖土材料變形特性的本構(gòu)模型作為用戶子程序植入到ABAQUS中，豐富其本構(gòu)模型庫，具有重要的理論意義與實用價值。為此，本文在“后工”模型的ABAQUS二次開發(fā)方面進行嘗試，開展的主要工作有：
　　 (1)對廣義塑性力學中的基本理論進行系統(tǒng)而簡要的介紹，分析了經(jīng)典塑性力學與巖土變形機制的矛盾，對廣義塑性力學的

3、塑性位勢理論、屈服面理論、硬化定律以及應力應變關系進行了深入的剖析。
　　 (2)對ABAQUS的常用功能和它提供的用戶子程序接口進行了簡要介紹，著重對用戶材料子程序UMAT的接口原理，以及ABAQUS主程序調(diào)用UMAT子程序的過程等進行了詳細的分析。
　　 (3)在給出“后工”特殊性模型基本結(jié)構(gòu)的基礎上，推導了編程中需要的數(shù)學表達式，采用完全后式向后積分算法對應力進行更新，基于UMAT子程序接口開發(fā)了基于廣義塑性力學的