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2024-02-15

修正的 Mohr-Coulomb 模型

模型行为

修正的 Mohr-Coulomb 模型具有线弹性、理想塑性行为。 相应的应力-应变关系如下图所示。

A.可逆,弹性应力状态

该模型显示了在由边界条件包围的容许应力区域内的弹性行为。 屈服区域内,屈服面遵循胡克定律,各向同性线弹性应力应变关系。

B. 刚度

这种线性弹性行为的比例关系用恒定弹性模量来描述。

C. 不可逆,塑性应力状态

用户可以按照屈服准则中规定的塑性方向转换为塑性行为。 摩尔-库仑屈服准则通过以下线性关系描述。

下图所示为 3D 主应力空间中的屈服面。

应力破坏假设

Mohr-Coulomb 失效准则假设,当内部抗剪承载力小于外部荷载产生的剪应力时,材料失效。

输入参数

要使用修正的 Mohr-Coulomb 模型来定义材料,需要以下五个输入参数。

  • 弹性模量 E
  • 泊松比 ν
  • 黏聚力 c
  • 摩擦角 φ
  • 扩容角 ψ

适用性

Mohr-Coulomb 模型可以看作是对实际土性行为的粗略近似,因为土的力学行为是线性弹性的,并且弹性模量也是恒定的。

这样可以很容易地定义材料属性。 该模型适用于部分的变形分析。 刚度随着在土中的深度增加而增加建议通过建模多个土层,这些土层的刚度是恒定的,但是在某些土层中刚度会随着深度的增加而增加。

该材料模型原则上适用于 Mohr-Coulomb 失效准则的稳定性计算。

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