TBM刮刀-岩土作用有限元分析：基于Drucker-Prager准则

自然科学
论文
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"基于Drucker-Prager的TBM刮刀-岩土作用过程有限元分析 (2013年)" 本文是一篇自然科学领域的论文，详细探讨了TBM（隧道掘进机）刮刀在切削岩土过程中的力学行为。作者通过对TBM刮刀的工作原理进行理论分析和仿真研究，建立了一个刮刀与土体相互作用的受力模型。他们采用了Drucker-Prager屈服和破坏准则来构建岩土的损伤本构模型，这是一种广泛应用的土体和岩石材料的破坏准则，考虑了材料的非线性和塑性行为。 在该研究中，研究人员通过一个具体的例子——沈阳地铁隧道工程中使用的EPB Φ6.28 m型TBM，验证了所建立的刮刀-岩土有限元模型的准确性。他们通过仿真模拟了刮刀切割岩土的过程，并分析了不同工作参数如切削深度和切削前角对仿真结果的影响。这些参数的改变可以显著影响到刮刀的受力状态和磨损程度。 在仿真分析中，作者观察到刮刀的受力情况与其实际磨损情况相吻合，这为仿真结果的可靠性提供了支持。此外，他们的研究还揭示了刮刀应力分布的特征，这对于理解刮刀磨损模式和优化TBM的设计具有重要意义。 这项工作为TBM刮刀的工作机理提供了深入的理解，为未来的TBM设计和施工提供了有价值的理论参考和实验依据。通过使用有限元分析方法，研究人员能够更准确地预测和控制TBM在复杂地质条件下的工作性能，从而提高隧道挖掘效率，减少设备磨损，降低工程成本。 关键词：刮刀；Drucker-Prager准则；有限元分析；应力分布；磨损情况 分类号：TP123 文献标志码：A 文章编号：1005-3026（2013）05-0695-05 这篇论文是TBM技术领域的一个重要贡献，它使用了先进的理论工具来研究和模拟复杂的地质工程问题，有助于提升地下工程的安全性和效率。

abaqus drucker-prager UMAT subroutine_UMAT_druckerprager_drucker

2021-10-02 上传
Drucker-Prager准则是岩石力学中最为重要的强度理论之一，在岩土工程研究中，尤其是在岩土工程数值分析中应用极为广泛。

基于Drucker-Prager模型的沥青混合料细观尺度蠕变特性分析

2020-05-22 上传
基于数字图像处理技术建立考虑砂浆与粗集料二组分的沥青混合料细观结构模型,通过非线性拟合获取Drucker-Prager模型蠕变性能参数;利用有限元方法完成荷载作用条件下的模型蠕变分析。计算结果表明:模型结果在误差允许...

基于Drucker-Prager 准则的岩石弹塑性

2022-05-02 上传
基于Drucker-Prager 准则的岩石弹塑性

MATLAB 绘制Drucker-Prager屈服面

2023-05-25 上传
Drucker-Prager屈服准则是一种常见的材料屈服准则，可以用来描述土壤和岩石等材料的屈服行为。其屈服面可以通过MATLAB绘制得到。下面是一个简单的例子： ```matlab % 定义Drucker-Prager屈服准则的参数 cohesion = ...

MATLAB 绘制Drucker-Prager屈服面，采用主应力，适用于金属材料的形式绘制

2023-05-25 上传
Drucker-Prager屈服准则是一种常见的塑性屈服准则，适用于金属材料的形式绘制。下面是MATLAB代码： ```matlab % 定义参数 c = 500; % 压缩强度 phi = 30; % 内摩擦角度 psi = 0; % 粘聚力 % 计算主应力值 sig1 = ...

在主应力空间内，采用MATLAB 绘制Drucker-Prager屈服面，采用主应力，适用于金属材料的形式绘制

2023-05-25 上传
首先，需要明确Drucker-Prager屈服准则的表达式： $$ f = \frac{1}{\sqrt{3}}[(\sigma_1-\sigma_3)+(\sigma_2-\sigma_3)] - \frac{2c\sigma_3}{\sqrt{3}} \leq 0 $$ 其中，$\sigma_1$、$\sigma_2$、$\sigma_3$为主...

% 定义材料内聚力c c = 100; % 生成主应力空间 s1 = linspace(0, 200, 100); s2 = linspace(0, 200, 100); s3 = linspace(0, 200, 100); [S1, S2, S3] = meshgrid(s1, s2, s3); % 计算Drucker-Prager准则 f = 1/sqrt(3)*((S1-S3)+(S2-S3))-2*c*S3/sqrt(3); % 绘制Drucker-Prager屈服面 isosurface(S1, S2, S3, f, 0); xlabel('\sigma_1'); ylabel('\sigma_2'); zlabel('\sigma_3'); title('Drucker-Prager屈服面');将程序改成只显示点

2023-05-30 上传
% 计算Drucker-Prager准则 f = 1/sqrt(3)*((S1-S3)+(S2-S3))-2*c*S3/sqrt(3); % 绘制Drucker-Prager屈服面 p = patch(isosurface(S1, S2, S3, f, 0)); set(p, 'FaceColor', 'red', 'EdgeColor', 'none'); xlabel('\...

%% Drucker-Prager 参数 a=-0.1039; %% Modified Drucker-Prager 参数 a1=0.9954; a2=0.0046; a3=-5.65469; %% 二维Mises vmc = @(x, y) sqrt(x.^2 - x.y + y.^2)-1; %% 二维 Tresca trc = @(x, y) 0.5 * max(cat(3, abs(x - y), abs(x), abs(y))-1, [], 3); %% Drucker-Prager和Modified Drucker-Prager DruPra = @(x, y) sqrt(x.^2 - x.y + y.^2)(1+a(x+y)/2/ sqrt(x.^2 - x.*y + y.^2))-1; xx = linspace(-6, 6, 1000); yy = linspace(-6, 6, 1000); [X, Y] = ndgrid(xx, yy);%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% contour(X, Y, vmc(X, Y), [1 1]) hold on contour(X, Y, trc(X, Y), [1 1]); hold on contour(X, Y, DruPra(X, Y), [1 1]); hold on % contour(X, Y, ModiDruPra(X, Y), [1 1]); title('Mises Yield Surface in 2D Principal Stress Space'); hold on，，给这段程序改成有求解容差的程序

2023-05-30 上传
可以将程序改写为以下形式，增加了一个函数 `DruPra_f` 用于计算 Drucker-Prager 函数值，同时在调用 `fminsearch` 函数时添加了选项 `options`，其中设定了求解容差。 ``` % Drucker-Prager 参数 a = -0.1039; % ...

%% constitutive model Drucker-Prager屈服函数 %% = （A+B(1+C*EXP(nε））*（1+b1*η） %% constitutive model Modified-Drucker-Prager屈服函数 ... %% = （A+B(1+C*EXP(nε））*（a1+a2*exp(a3η）) %% constitutive model parameter A=1; B=2; C=3; n=1; %% Drucker-Prager Parameter b1 = 0.1; %% Modified-Drucker-Prager Parameter a1 = 1; a2 = 2; a3 = 3; %% plastic strain ss = 1; %% stress state tria = sqrt(3)/3; %% Drucker-Prager屈服函数 f1 = (A+B(1+C*EXP(n*ss)))*(1+b1*tria); %% Modified-Drucker-Prager屈服函数 f2 = (A+B(1+C*EXP(n*ss)))*(a1+a2*exp(a3*tria)); 将这段程序改成，输入矩阵ss，求出f1和f2的值

2023-06-01 上传
可以将原有的程序改成以下形式： ```matlab % constitutive model parameters A = 1; B = 2; C = 3; ...这样，输入矩阵 `ss` 就可以是任意大小的矩阵，`f1` 和 `f2` 的值也会相应地计算出来，并以大小与 `ss` 相同的...

contour(X, Y, DruPra(X, Y), [1 1], 'LineWidth', 2, 'Color', 'r', 'Label', 'Drucker-Prager')，这段程序提示：设置类 'Contour' 的属性 'LabelSpacing' 时出错: 值必须为标量。

2023-05-30 上传
contour(X, Y, DruPra(X, Y), [1 1], 'LineWidth', 2, 'Color', 'r', 'Label', 'Drucker-Prager', 'ShowText', 'on', 'LabelSpacing', 100) ``` 这里将 `'ShowText'` 设为 `'on'`，表示显示标签；将 `'LabelSpacing...
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