一种新的动态回弹模量有限元实现方法

发布时间：2017-10-18 07:07

  本文关键词：一种新的动态回弹模量有限元实现方法

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【摘要】：美国在2004年通过NCHRP 1-37A项目提出了用于路基土评估的新的动态回弹模量模型。该模型由于考虑了体应力和偏应力的影响,已得到广泛应用。然而,目前对于该模型的有限元实现均采用基于等效动三轴试验的等效切线模量进行材料点的局部迭代。为克服该实现方法在复杂应力状态下因模型简化带来的偏差,基于广义虎克定律推导了该回弹模量模型的精确一致切线刚度矩阵。通过编写的ABAQUS用户自定义材料子程序(UMAT)对轴压和围压加载情形进行有限元模拟,发现新推导的有限元实现方法较现有基于等效三轴试验的简化方法具有更高的计算效率和精度。最后对典型沥青路面结构的分析表明,为提高复杂应力状态下路基响应计算精度,在路面结构分析中采用基于当前应力状态的一致切线刚度矩阵代替等效切线刚度矩阵是十分必要的。
【作者单位】： 湖南省交通科学研究院;中南大学土木工程学院;湖南大学土木工程学院;西南交通大学力学与工程学院;
【关键词】： 回弹模量 有限元实现 等效切线刚度矩阵 一致切线刚度矩阵
【基金】：国家自然科学基金重点项目(No.U1361204) 交通部西部交通建设科技项目(No.2011 318 785 7604) 湖南省交通科技项目(No.201112);湖南省交通科技项目(No.201310)
【分类号】：U416
【正文快照】： 1引言目前我国路基路面结构分析是基于静力学的弹性层状体系理论[1-3],分析采用的参数是通过静载试验获取,这在低速、低轴载下是合理的。然而,随着高速、重载公路的迅猛发展,开展基于动力学理论的路基路面结构设计方法成为了必然。Seed等[4]为表征路面回弹变形与路面性能的良

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本文编号：1053611