ABAQUS在道路工程中的关键应用与材料建模

ABAQUS是一款强大的有限元分析软件，在道路工程领域有着广泛的应用。该课程讲义由廖公云于2008年10月编撰，主要介绍了ABAQUS在道路工程中的关键应用和使用技巧。课程分为多个章节，概述了有限元方法、ABAQUS软件的基础概念以及在道路工程中的具体应用。 首先，第1章介绍了ABAQUS软件的总体框架，包括有限元的概念、道路工程中的典型问题，以及本讲义将要涵盖的内容，如有限元基本原理、ABAQUS软件的产品组成和工作流程。 接着，第3章详述了ABAQUS的基础，涵盖了软件的组成部分，如产品（Products）、组件（Components）和分析模块（Modules）。这部分讲解了如何使用ABAQUS/CAE进行路面结构的受力分析，展示了软件中常用的工具，并解释了分析模型的构建和操作命令。此外，还讨论了文件类型和帮助文档的使用，以便用户能够高效地学习和使用ABAQUS。 第4章专门探讨了道路工程中常用材料的本构模型，如弹性模型和塑性模型，以及用户自定义材料行为的User Material subroutine (UMAT)。以Burgers模型和Duncan-Chang模型为例，详细介绍了UMAT的编写方法和使用。这一部分对于理解路面材料的非线性行为至关重要。 在后续章节中，课程涉及了单元和网格划分技术，这是实现精确模拟的基础。然后，第6章着重讲解了Inp文件的使用，它是ABAQUS中的核心输入文件，用于定义模型参数和边界条件。通过实例，如桥式吊架和软土地基上的路面沉降，展示了如何编写和检查这些文件，以及运行和后处理的结果分析。 最后，第7章聚焦于实际工程问题，如沥青路面结构中的裂缝和动态响应，讲解了相关的理论和计算方法，这对于理解和解决路面耐久性问题具有重要意义。 这门课程提供了ABAQUS在道路工程中的系统性指导，不仅覆盖了软件的基础操作，还深入探讨了实际工程问题的数值模拟方法，对从事道路工程设计、分析和维护的专业人员来说是一份宝贵的资源。