粘弹性边界在ABAQUS中的应用及验证
abaqus黏聚力单元传热
在ABAQUS中，黏聚力单元传热可以模拟材料的黏性、热传导、应力应变等行为。
这些行为之间存在强烈的相互作用，需要考虑完全耦合分析。
具体来说，ABAQUS中的黏聚力单元可以模拟材料的黏性行为，例如流体的流动和固体材料的变形。
这些单元可以与热传导单元一起使用，以模拟材料在变形过程中的热传导行为。
在传热分析中，需要考虑材料的热传导系数、比热容、密度等参数。
同时，还需要考虑边界条件和初始条件，例如温度、热流率、材料表面的对流换热系数等。
在ABAQUS中，可以使用顺序耦合热应力分析来模拟材料的传热和应力应变行为。
在这种分析中，首先进行传热分析，然后将得到的温度场作为已知条件，进行热应力分析，得到应力应变场。
这种分析方法可以有效地模拟材料的热膨胀、热收缩等行为。
另外，ABAQUS还提供了完全耦合分析方法，可以同时求解传热和应力应变问题。
这种方法适用于需要考虑材料参数随温度变化的复杂问题，例如高温蠕变、热疲劳等。
总之，ABAQUS中的黏聚力单元可以模拟材料的黏性和传热行为，可以考虑材料参数、边界条件和初始条件的复杂相互作用。
在进行传热分析时，需要根据具体问题选择合适的分析类型和分析参数。
《2024年ABAQUS用户材料子程序开发及应用》范文
《ABAQUS用户材料子程序开发及应用》篇一一、引言随着计算机技术的迅猛发展，有限元分析软件在工程领域的应用越来越广泛。
ABAQUS作为一款功能强大的有限元分析软件，其在材料子程序开发方面的应用，为用户提供了更精确、更高效的材料模拟方法。
本文将详细介绍ABAQUS用户材料子程序的开发过程及其应用。
二、ABAQUS用户材料子程序开发1. 开发环境与工具ABAQUS提供了丰富的用户材料子程序接口，如UMAT （User Material Anisotropy）、VUMAT（Visco-UMAT）等，用户可以根据自己的需求选择合适的接口进行开发。
开发过程中需要使用到C++编程语言以及相应的开发环境。
2. 开发流程（1）需求分析：明确模拟的目标、材料的性质以及所需的参数等。
（2）编写代码：根据需求编写相应的C++代码，实现材料本构关系的描述。
（3）编译与调试：将代码编译成可在ABAQUS中运行的动态链接库文件，并进行调试，确保程序的正确性。
（4）集成与验证：将编译好的动态链接库文件集成到ABAQUS中，进行验证与分析。
三、用户材料子程序在ABAQUS中的应用1. 弹塑性材料模拟通过用户材料子程序，可以实现对弹塑性材料的精确模拟。
例如，在金属加工、结构力学等领域，通过编写相应的本构关系代码，可以模拟材料的弹塑性行为，提高分析的准确性。
2. 复合材料模拟复合材料由多种材料组成，具有复杂的力学性能。
通过用户材料子程序，可以实现对复合材料的精确模拟，包括纤维、基体等各组分的力学性能以及它们之间的相互作用。
这有助于提高复合材料的设计和制造水平。
3. 粘弹性材料模拟粘弹性材料具有粘性和弹性的双重性质，广泛应用于橡胶、聚合物等材料。
通过用户材料子程序，可以实现对粘弹性材料的精确模拟，包括材料的应力松弛、蠕变等行为。
这有助于提高粘弹性材料的性能预测和优化设计。
四、案例分析以某汽车零部件的有限元分析为例，该零部件采用高强度钢材料。
ABAQUS大变形分析
ABAQUS大变形分析概述ABAQUS是一款常用的有限元分析软件，可以用于模拟和分析各种结构的力学行为。
本文将介绍如何在ABAQUS中进行大变形分析。
大变形分析简介大变形分析是指当结构的变化程度超过一定限度时，应当采用大变形理论进行分析。
在大变形分析中，需要考虑接触、摩擦和非线性材料等因素，以准确预测结构在受力下的变形和应力分布。
ABAQUS中的大变形分析ABAQUS提供了强大的大变形分析功能，可以进行非线性几何分析和材料非线性分析。
下面将介绍如何在ABAQUS中进行大变形分析的步骤。
步骤一：几何建模首先，需要在ABAQUS中进行几何建模。
可以通过ABAQUS的建模工具（如CAE）创建结构的几何形状，并定义材料属性和几何边界条件。
步骤二：定义材料属性在进行大变形分析前，需要定义材料的非线性性质。
可以通过材料库中的材料模型，或者自定义材料模型来描述材料的行为。
常见的材料模型包括弹性、塑性、弹塑性、超弹性和粘弹性等。
步骤三：网格划分在进行大变形分析前，需要将结构进行网格划分。
网格划分的精细程度会直接影响分析结果的准确性和计算效率。
通常，可以根据结构的几何形状和加载情况来选择合适的网格划分方法。
步骤四：加载和边界条件在进行大变形分析前，需要定义加载和边界条件。
加载条件包括物理加载和约束条件，可以通过施加外部力、压力、温度等来模拟结构受力情况。
边界条件包括支撑条件和约束条件，用于限制结构的运动自由度。
步骤五：定义分析类型在进行大变形分析前，需要选择适当的分析类型。
ABAQUS提供了多种分析类型，包括静态分析、动态分析、模态分析和热力学分析等，可以根据具体需求选择合适的分析类型。
步骤六：运行分析在完成所有前期准备工作后，可以运行分析。
在分析过程中，ABAQUS会根据定义的模型和加载条件来计算结构的变形和应力分布。
分析完成后，可以查看分析结果，并进行后续处理和分析。
总结通过以上步骤，我们可以在ABAQUS中进行大变形分析，并准确预测结构在受力下的变形和应力分布。
abaqus 自转边界条件
abaqus 自转边界条件Abaqus自转边界条件Abaqus是一款常用的有限元分析软件，广泛应用于各个领域的工程问题求解中。
在模拟旋转系统时，我们需要使用自转边界条件来模拟物体的自转行为。
本文将介绍Abaqus中自转边界条件的使用方法和注意事项。
在Abaqus中，我们可以通过定义一个自转边界条件来模拟物体的自转行为。
自转边界条件是指物体围绕某一轴线进行旋转运动的边界条件。
在进行自转边界条件的设置之前，我们需要先定义好物体的几何形状和材料属性。
我们需要创建一个包含物体的几何模型。
在Abaqus中，可以通过绘制几何形状或导入CAD文件来创建几何模型。
在创建几何模型时，需要注意物体的轴对称性，以便后续设置自转边界条件。
接下来，我们需要定义物体的材料属性。
在Abaqus中，可以通过选择材料类型和输入材料参数来定义物体的材料属性。
不同的材料类型对应着不同的材料行为，例如弹性、塑性、粘弹性等。
根据实际情况选择合适的材料类型，并输入相应的材料参数。
在完成几何模型和材料属性的定义之后，我们可以开始设置自转边界条件。
首先，我们需要选择物体的旋转轴。
旋转轴可以是物体的中心轴、对称轴或其他轴线。
选择旋转轴时，需要考虑物体的几何形状和轴对称性。
然后，我们需要定义物体的自转速度。
自转速度可以是一个固定值或一个随时间变化的函数。
根据实际情况选择合适的自转速度，并输入相应的数值或函数表达式。
我们需要定义物体的自转方向。
自转方向可以是顺时针或逆时针方向。
根据实际情况选择合适的自转方向，并进行相应的设置。
完成自转边界条件的设置后，我们可以进行求解和结果分析。
在求解过程中，Abaqus会根据自转边界条件和物体的几何形状、材料属性来计算物体的自转行为。
在结果分析中，可以获取物体的自转角度、角速度等信息，并进一步分析物体的动态响应。
需要注意的是，在设置自转边界条件时，需要考虑物体的约束和支撑情况，以确保模拟结果的准确性。
同时，还需要根据实际问题的要求和边界条件的复杂程度来选择合适的求解方法和求解策略。
abaqus弹簧黏合行为
abaqus弹簧黏合行为
摘要：
1.Abaqus 弹簧的概述
2.Abaqus 弹簧的黏合行为特点
3.Abaqus 弹簧黏合行为的影响因素
4.Abaqus 弹簧黏合行为的应用实例
5.总结
正文：
一、Abaqus 弹簧的概述
Abaqus 是一种广泛应用于工程领域的有限元分析软件，其内置的弹簧元件可以模拟各种类型的弹簧，如线性弹簧、二次弹簧、指数弹簧等。
在Abaqus 中，弹簧元件通过节点和单元相互连接，形成复杂的结构体系。
二、Abaqus 弹簧的黏合行为特点
Abaqus 弹簧的黏合行为是指在模拟过程中，当两个接触的弹簧单元之间的压力达到一定程度时，它们会黏合在一起，形成一个整体。
这种行为在实际工程中常见于橡胶等具有黏弹性材料的结构中。
在Abaqus 中，弹簧黏合行为可以通过设置黏合参数来控制。
三、Abaqus 弹簧黏合行为的影响因素
1.接触压力：当两个弹簧单元之间的接触压力超过一定值时，它们容易发生黏合。
2.弹簧刚度：弹簧刚度越大，发生黏合的可能性越高。
3.黏合参数设置：Abaqus 中的黏合参数设置会影响弹簧黏合行为的发生。
四、Abaqus 弹簧黏合行为的应用实例
在汽车工程领域，Abaqus 弹簧黏合行为可以用于模拟汽车车身结构在碰撞过程中的变形，以及座椅和安全带等具有黏弹性材料的部件的行为。
这有助于工程师更好地评估车辆安全性能，并优化设计方案。
五、总结
Abaqus 弹簧黏合行为在工程领域具有广泛的应用，它可以模拟各种具有黏弹性材料的结构体系。
abaqus中的黏结接触力学行为,其缺点是无法定义界面失效
abaqus中的黏结接触力学行为,其缺点是无法定义界面失效
在Abaqus中，黏结接触力学行为是一种用于模拟材料之间接触和粘附行为的方法。
它可以描述在接触表面上形成的黏结效应，以及界面处的力学响应。
然而，黏结接触力学行为在某些情况下存在着无法定义界面失效的缺点。
这是因为传统的黏结接触模型通常基于一些基本假设和近似，例如连续介质假设、线性弹性行为等。
这些模型难以准确地捕捉到材料在极限条件下的界面失效行为，如剪切和剥离断裂等。
当材料接触处受到高应力或大变形时，黏结接触模型可能无法正确描述材料的非线性和非弹性行为。
此外，模型参数的选择也可能对模拟结果产生一定影响，因为不同材料间的界面特性和失效行为可能相差很大。
为了解决黏结接触力学模型的局限性，研究者们常常使用其他更复杂的接触模型或耦合黏结和断裂模型来模拟界面失效行为。
这些模型通常需要更多的实验数据和精细的参数调整，但能够更准确地预测和描述材料之间的界面行为。
黏结接触力学行为在模拟接触和粘附过程中具有一定的优势，但在界面失效的描述方面存在一些限制。
对于需要准确模拟和预测界面失效
行为的问题，可能需要使用更高级的模型和方法，结合实验数据进行分析和建模。
粘弹性人工边界应用中的几个关键问题及其在ANSYS中的实现
粘弹性人工边界应用中的几个关键问题及其在ANSYS 中的实现蒋伟河海大学土木工程学院，江苏南京 (210098)E-mail: jw800403@摘 要：粘弹性人工边界能同时模拟半无限地基的能量辐射效应和弹性恢复能力，精度较高，计算结果稳定，在工程中受到越来越广泛的应用。
本文通过粘弹性人工边界理论，比较全面地介绍了粘弹性人工边界应用中人工边界的设置、参数选取、波动输入方法等几个关键问题以及在通用有限元分析软件ANSYS 中的实现，并结合平面问题算例，验证了该方法的有效性和准确性。
关键词：粘弹性人工边界；结构-地基动力相互作用；ANSYS ；波动输入1. 引言半无限地基的模拟问题是结构-地基动力相互作用分析中的一个关键问题。
目前通常的做法是在截取的有限域截断面上设置人工边界，合理地设置人工边界对于正确反映结构-地基的整体动力特性很重要。
人工边界大致可分为全局人工边界和局部人工边界两大类。
局部人工边界与全局人工边界相比，具有所需计算机存储量小、计算时间短、实用性强等优点，因此在实际工程中得到了比较广泛的应用。
局部人工边界中，工程上目前较常用的有廖振鹏等提出的透射边界[1]、Lysmer 等提出的粘性边界[2]，以及Deeks 在粘性边界的基础上提出了粘弹性人工边界[3]等。
透射边界虽具有较高精度，但在实际应用中一般仅限于二阶精度以内，并且存在编程较复杂、计算中可能引起高频失稳等问题。
粘性边界虽只有一阶精度，但概念清楚，易于程序实现，所以应用比较广泛，但其仅考虑了对散射波的吸收，不能模拟半无限地基的弹性恢复能力。
粘弹性边界具有能同时模拟散射波辐射和半无限地基的弹性恢复能力的优点，且能克服粘性边界引起的低频漂移问题，稳定性好。
目前，粘弹性人工边界已经开始应用到实际工程中，并越来越受到工程界的重视。
本文将以二维平面问题结合大型通用有限元计算软件ANSYS ，就粘弹性人工边界如何实现的几个问题做一简要的介绍。
abaqus橡胶材料定义
abaqus橡胶材料定义一、概述Abaqus是一种广泛使用的有限元分析软件，可以用于模拟各种工程问题。
其中，橡胶材料在工程中应用广泛，因此在Abaqus中定义橡胶材料是非常重要的。
本文将详细介绍如何在Abaqus中定义橡胶材料，包括材料参数的设置和实例应用。
二、材料参数设置1. 橡胶材料的特性橡胶是一种高弹性和高可变形性的聚合物材料。
在应力作用下，它可以发生大变形而不会破裂。
因此，在定义橡胶材料时需要考虑以下特性：（1）非线性弹性：橡胶具有非线性弹性行为，在大变形下表现更为明显。
（2）黏弹性：橡胶具有黏弹性行为，在应力作用下会发生时间依赖的变形。
（3）疲劳寿命：由于其高可变形性，橡胶易受到疲劳损伤。
2. 材料参数设置在Abaqus中定义橡胶材料时需要设置以下参数：（1）密度rho：单位为kg/m^3。
（2）泊松比nu：泊松比是材料的一个基本参数，表示材料在拉伸或压缩时横向收缩或膨胀的程度。
对于橡胶材料，通常取值为0.49。
（3）Young's模量E：Young's模量是材料的刚度参数，表示单位应力下单位应变的比值。
对于橡胶材料，通常取值范围为0.1-10MPa。
（4）损伤参数：由于橡胶易受到疲劳损伤，因此需要设置相应的损伤参数。
三、实例应用下面以一个简单的拉伸试验为例介绍如何在Abaqus中定义橡胶材料。
1. 模型建立首先，在Abaqus中新建一个模型，并创建一个草图来定义试件几何形状。
然后，使用拉伸工具将试件进行拉伸并设置荷载大小和方向。
2. 材料定义接下来，在Abaqus中定义橡胶材料。
选择“Materials”菜单，在弹出窗口中选择“Elastic”类型，并输入上述所提到的密度、泊松比和Young's模量等参数。
此外，还需要设置相应的损伤参数。
选择“Damage and Failure”菜单，在弹出窗口中选择“Ductile Damage”类型，并设置相应的参数。
3. 模拟分析最后，在Abaqus中进行模拟分析。
三维黏弹性介质人工边界研究
三维黏弹性介质人工边界研究近年来，以虚拟仿真技术为基础的结构设计和优化研究已经取得了巨大成功，但是还存在很多挑战。
其中，在模拟不同材料形态变化的过程中，有关人工边界的研究是一个重要的部分。
在这方面，研究者们不仅要考虑边界的准确性，还要考虑边界的可行性和效率，例如：边界模型怎么样才能最大限度地模拟实际材料表现的复杂性？最近，人工边界技术的发展取得了长足的进步，例如：三维黏弹性介质人工边界（3D-VEM）。
在本文中，我们将介绍利用3D-VEM技术模拟材料形状变化中边界表现的研究。
3D-VEM是一种结合了3D-FEM（三维有限元）和VEM（虚拟元技术）的技术，利用其可以模拟出各种复杂的材料形态变化。
这种技术的关键在于把材料的边界划分为许多虚拟元，每个虚拟元是一个黏弹性介质，通过这个介质可以模拟出材料表面上的细微变化。
它利用3D-FEM网格上计算得到的结果，以及VEM计算来模拟材料的形状变化。
3D-VEM技术不仅可以模拟出材料本身复杂的形状变化，还可以模拟出实际材料表面上微小的缺陷，从而提高材料的耐久性和可靠性。
研究者们已经成功地将3D-VEM技术应用到材料的结构设计和优化领域中。
例如，在研究压铸行业中，研究者们使用3D-VEM技术对模具的形状和边界进行了细致的分析，从而发现材料和模具之间的接触表面上的局部缺陷，这些缺陷使得材料的流动性受到极大影响。
此外，研究者们还利用3D-VEM技术进行了钢材热处理过程中结晶结构演化行为的研究，这项研究为钢材热处理过程中温度场和应力场边界分析提供有力支持，为材料的应用提供了更多有效性和可靠性。
此外，3D-VEM技术还可以应用于构造材料表面的抗腐蚀性能研究。
通过引入虚拟元形成的系列化边界表示，可以准确地模拟出材料表面上的腐蚀反应和抗腐蚀性能，从而更好地了解材料表面的性能特点。
此外，3D-VEM技术还可以用来研究材料在外界条件变化下的表面微结构变化，以及材料在给定热处理工艺下的耐磨性能，这些研究可以为设计高性能的材料提供有力的参考。
粘弹性实验报告
粘弹性实验报告粘弹性实验报告引言：粘弹性是物质的一种特性，指的是物质在受到外力作用后，会发生形变，并且在外力消失后仍然保持一定的形变程度。
本次实验旨在通过对不同物质的粘弹性测试，探究其特性以及对实际应用的影响。
实验材料与方法：本次实验选取了三种材料进行测试，分别是橡胶、黏土和塑料。
实验所需材料有弹簧测力计、刻度尺、计时器以及实验台等。
首先，将弹簧测力计固定在实验台上，然后将待测试的材料放置在测力计下方。
接下来，以一定的速度施加外力于材料上，并记录下所需的时间和形变程度。
每种材料的测试重复三次，取平均值进行分析。
实验结果与讨论：1. 橡胶：实验结果显示，橡胶在受到外力后，会发生明显的形变，并且在外力消失后保持一定的形变程度。
这说明橡胶具有较高的粘弹性。
这种特性使得橡胶在工业领域中得到广泛应用，如橡胶弹簧、橡胶密封件等。
橡胶的粘弹性还使得其在医疗领域中用于制作人工关节等方面具有独特的优势。
2. 黏土：与橡胶相比，黏土的粘弹性较低。
在受到外力后，黏土会发生一定的形变，但形变程度较小，并且在外力消失后迅速恢复原状。
这种特性使得黏土在建筑领域中得到广泛应用，如黏土砖、黏土墙等。
黏土的低粘弹性还使得其在陶艺和雕塑等艺术领域具有独特的表现力。
3. 塑料：塑料是一种常见的材料，其粘弹性与橡胶和黏土相比介于两者之间。
塑料在受到外力后会发生一定的形变，但形变程度较小，并且在外力消失后也能迅速恢复原状。
塑料的粘弹性使得其在包装、建筑、汽车等领域中得到广泛应用。
塑料的特性还使得其可以通过加热和冷却等方法进行形状调整，为生产和加工提供了便利。
结论：通过本次实验，我们可以看出不同材料的粘弹性特性各异。
橡胶具有较高的粘弹性，适用于需要长期形变保持的场合；黏土的粘弹性较低，适用于需要快速恢复原状的场合；而塑料则介于两者之间，具有较为广泛的应用范围。
粘弹性的研究对于材料科学和工程应用具有重要意义，可以为新材料的开发和设计提供参考。
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ＫＢＮ ＝αＮ Ｇ Ｒ，ＣＢＮ ＝ρｃｐ。 其中，ＫＢＮ，ＫＢＴ分别为弹簧法向刚度和切向刚度；Ｒ为波源至 人工边界的距离；ｃｓ，ｃｐ分别为 Ｓ波和 Ｐ波的波速；Ｇ为剪切模量； ρ为土体密度；αＮ，αＴ 分别为法向和切向粘弹性人工边界参数，人 工边界 参 数 αＮ，αＴ 可 以 在 一 定 范 围 内 取 值，αＴ 的 取 值 范 围 是 ［０．３５，０．６５］，αＮ 的取值范围是［０．８，１．２］。
［６］ 冯晓腊，谢武军．悬挂式止水帷幕对基坑降水的影响［Ｊ］．土
技术，２０１１（１０）：９９１００．
工基础，２００６，２０（４）：３３３６．
［９］ 李方明，陈国兴．江漫滩悬挂式止水帷幕基坑地表沉降变形
［７］ 王旭强．悬挂式止水帷幕在深基坑降水中的作用效果研究
研究［Ｊ］．隧道建设，２０１８，３８（１）：３３４０．
边界完全吸收。
弹性边界。
在研究此 问 题 的 最 初 阶 段，研 究 者 通 常 采 用 远 置 边 界 条 ２．１ 集中粘弹性人工边界等效物理参数计算公式［２］
件［１］。即将人工边界取至离所需研究区域足够远处，以保证地震
切向边界：
波在计算时间内，边界反射的波不能到达所研究区域。这种边界 在使用方面简单 易 操 作，在 计 算 结 果 方 面 精 度 很 高，但 其 缺 点 是
·９２·
第 ４５卷 第 ２０１９年
３７期月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
ＭＶｏａｌｒ．．４ ５２Ｎ０ｏ１．９７
文章编号：１００９６பைடு நூலகம்２５（２０１９）０７００９２０２
粘 弹 性 边 界 在 ＡＢＡＱＵＳ中 的 应 用 及 验 证
Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｏｆｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓｃａｕｓｅｄｂｙｅｘｃａｖａｔｉｎｇａｎｄｄｅｗａｔｅｒｉｎｇａｒｔｅｓｉａｎｗａｔｅｒ
ＧｕａｎＦｅｉ （ＳｈａｎｇｈａｉＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＧｅｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｗａｔｅｒｉｎｇａｒｔｅｓｉａｎｗａｔｅｒｔｏｅｘｃａｖａｔｉｏｎｓｗｉｔｈｐｅｎｓｉｌｅｃｕｒｔａｉｎｓｏｆｔｅｎｃａｕｓｅｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓｏｉｌｌａｙｅｒｓａｎｄｂｕｉｌｄ ｉｎｇｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｓｗｉｔｈｖａｒｉａｂｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｔｙｐｅｓｈａｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｄｕｒｉｎｇｄｅｗａｔｅｒｉｎｇａｒｔｅｓｉａｎｗａｔｅｒ．Ａｃａｓｅｓｔｕｄｙｈａｓｂｅｅｎ ｄｏｎｅｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｏｎｔｈｅｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｉｔｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｓｗｉｔｈｐｉｌｅｓｐｒｏｄｕｃｅｖｅｒｙｌｉｔｔｌｅｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｄｕｒｉｎｇｄｅｗａｔｅｒｉｎｇ，ｂｕｔ ｔｈｏｓｅｂｕｉｌｄｉｎｇｗｉｔｈｏｕｔｐｉｌｅｓｐｒｏｄｕｃｅｈｉｇｈａｎｄｓｈｏｕｌｄｂｅｐｒｏｔｅｃｔｅｄｅｌａｂｏｒａｔｅｌｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｅｗａｔｅｒｉｎｇａｒｔｅｓｉａｎｗａｔｅｒ，ｅｘｃａｖａｔｉｏｎｏｆｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｐｉｔ，ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ
回底面，反射回的波不能被底面吸收，导致波在模型内部来回反 簧的刚度系数来实现对波的完全吸收。一致粘弹性人工边界是
射，放大了地震波的实际效应，与事实存在较大误差。因此必须 在计算模型的外边界上沿法向延伸一层相同类型的单元，并将外
在边界处施加合理的边界条件，从而使反射回的地震波能够被底 边界固定，通过定义等效单元的材料性质使其作用等价于一致粘
ＫＢＴ ＝αＴ Ｇ Ｒ，ＣＢＴ ＝ρｃｓ。
随着计算模型尺寸的增大以及结构复杂程度的提高，这种边界会
法向边界：
增加自由度数目，对 计 算 机 提 出 很 高 的 要 求，加 大 了 该 问 题 的 计 算成本。因此，研究 者 不 断 研 究 将 边 界 设 置 得 离 研 究 区 域 更 近， 推导计算出了可用于半无限空间波动问题的吸收边界。这些边 界大致可分为两种，一种是全局人工边界，一种是局部人工边界。 全局人工边界和局部人工边界分别具有时空耦联和时空解耦的 的特性。因此同样 的 模 型，相 比 而 言，使 用 局 部 人 工 边 界 更 加 节 省计算机储存量，也可以缩短计算时间。这使得局部人工边界在 此类问题中使用较多，其中粘弹性人工边界［２］由于其较好的收敛 性、鲁棒性和易于程序实现的特点，更是得到了较广的应用。
２．２ 一致粘弹性人工边界单元等效物理参数的计算公 式［３］
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
［５］ 汤光明．悬挂式止水帷幕对深基坑降水的影响研究［Ｄ］．西
［Ｄ］．武汉：中国地质大学，２０１８．
安：西安建筑科技大学，２０１１．
［８］ 柳林齐．某深基坑开挖引起的地面沉降分析［Ｊ］．低温建筑
收稿日期：２０１８１２２９ 作者简介：任东帅（１９９４），女，在读硕士
第２０４５１卷９年第 ３７期月 任东帅：粘弹性边界在 ＡＢＡＱＵＳ中的应用及验证
任东帅
（兰州大学土木工程与力学学院，甘肃 兰州 ７３００００）
摘 要：对有限域内的土体加载地震波的方法进行了论述，使用 ＡＢＡＱＵＳ有限元分析软件进行数值模拟，通过计算二维矩形土体
模型，验证使用粘弹性人工边界的正确性及可行性。
关键词：ＡＢＡＱＵＳ，粘弹性边界，地震波
中图分类号：ＴＵ４１１
文献标识码：Ａ
１ 波动问题中的边界条件
２ 粘弹性边界的分类
当从无限地基介质取出部分土体作为研究的计算区域进行
目前使用较多的是清华大学刘晶波提出的集中粘弹性人工
地震作用下的数值模拟时，被切取的边界处的应力应变与其在原 边界［２］和一致粘弹性人工边界［３］。集中粘弹性人工边界是在边
无限域地基介质中不同，这是由于地震波到达模型顶面后又反射 界上的节点处施加阻尼器和弹簧，通过调节阻尼器的阻尼以及弹