基于ANSYS建立的油松根土复合体有限元模型的验证

发布时间：2018-04-30 20:27

  本文选题：有限元 + 接触分析　； 参考：《北京林业大学》2015年硕士论文

【摘要】：近年来,由于水土流失严重所以根系固土力学机制的研究越来越受到人们的重视,根系固土力学机制的试验研究比较深入但是应用有限元软件对其进行的研究仍处于探索阶段。为了更好地将有限元法应用到根系固土力学机制的研究中,本文参考刘小光的单根、群根拉拔试验建立油松根系-土体几何模型,应用ANSYS建立由根系、土体和接触界面三部分组成的根土复合体有限元模型,模拟单根和群根从土中拔出的过程。用试验数据对有限元分析结果进行对比,验证考虑界面单元的有限元模型建立的可行性。通过用拉拔试验结果对单根和群根的有限元分析结果进行对比,虽然有限元分析结果与试验结果之间存在一定误差但误差在允许范围内,说明该模型可以对根系拉拔试验中根系与土体间的相互作用进行模拟；验证了本文建立的考虑界面单元的根土复合体有限元模型具有一定的可行性；同时为进一步应用有限元方法进行根系固土力学机制的研究提供了模型依据。
[Abstract]:In recent years, because of the serious soil erosion, people pay more and more attention to the mechanism of root soil-fixation mechanics. The experimental research on the mechanism of root soil-fixation mechanics is more in-depth, but the research on it by using finite element software is still in the exploratory stage. In order to better apply the finite element method to the study of the mechanism of soil consolidation of roots, the geometric model of root system and soil mass of Pinus tabulaeformis was established by referring to Liu Xiaoguang's single root and group root drawing test, and the root system was established by ANSYS. The finite element model of root-soil complex composed of soil and contact interface simulates the pull-out process of single root and group root from soil. The results of finite element analysis are compared with experimental data to verify the feasibility of establishing finite element model considering interface element. The finite element analysis results of single root and group root are compared by drawing test results. Although there is a certain error between the finite element analysis result and the test result, the error is within the allowable range. The results show that the model can simulate the interaction between root and soil in root pull-out test, and verify the feasibility of the finite element model of root-soil complex with interface element established in this paper. At the same time, it provides the model basis for the further application of the finite element method to the study of the mechanism of soil consolidation of root system.
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S714.7;TU43

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本文编号：1826096