[發明專利]一種基于ABAQUS的巖石力學試驗數值仿真方法

在審

• 申請號: 201810077225.5
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108182335A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 王輝;鄭朋強;王清標
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 韓曉娟

1.一種基于ABAQUS的巖石力學試驗數值仿真方法，其特征在于，包括：

通過Python語言編程對ABAQUS軟件進行前處理二次開發和后處理二次開發，建立巖石力學試驗過程的參數化數值模擬仿真系統；

將考慮剪切效應的Drucker-Prager破壞準則編入ABAQUS軟件中的vusdfld子程序中，并引入失效單元刪除算法模擬荷載作用下巖石試塊變形破壞過程。

2.如權利要求1所述的基于ABAQUS的巖石力學試驗數值仿真方法，其特征在于，所述前處理二次開發，包括：通過編程實現用戶自定義交互式模型尺寸、材料屬性、邊界條件參數的輸入，并通過有限元計算，輸出不同參數下的計算結果文件。

3.如權利要求1所述的基于ABAQUS的巖石力學試驗數值仿真方法，其特征在于，所述后處理二次開發，包括：通過編程實現對計算結果文件的讀取、數據分析和用戶指定結果的顯示。

4.如權利要求1所述的基于ABAQUS的巖石力學試驗數值仿真方法，其特征在于，所述通過Python語言編程對ABAQUS軟件進行前處理二次開發和后處理二次開發，建立巖石力學試驗過程的參數化數值模擬仿真系統，具體包括：

將加載參數軸壓P1和圍壓P2、試樣幾何參數高H和直徑D、以及試塊力學參數密度、彈性模量、泊松比、粘聚力和摩擦角設定為變化參數，利用Python語言編程進行參數化建模；

在參數化建模程序開頭添加交互式模塊程序代碼，使交互式模塊程序代碼中的參數與試驗參數相匹配，當程序調用后首先進入用戶自定義交互式窗口，即對數值模擬試驗參數進行修改；

對不同試驗參數下的參數化模型進行有限元計算。

5.如權利要求4所述的基于ABAQUS的巖石力學試驗數值仿真方法，其特征在于，所述vusdfld子程序，用于讀取有限元模型迭代計算過程的單元狀態；其中，單元狀態包括：應力、應變、等效塑性應變。

6.如權利要求5所述的基于ABAQUS的巖石力學試驗數值仿真方法，其特征在于，所述將考慮剪切效應的Drucker-Prager破壞準則編入ABAQUS軟件中的vusdfld子程序中，并引入失效單元刪除算法模擬荷載作用下巖石試塊變形破壞過程，具體包括：

當巖石試塊有限元模型的某單元應力狀態滿足Drucker-Prager破壞準則進入塑性狀態時，認為該單元失去了承載能力發生破壞，將該單元設定為失效單元，在下一加載步迭代計算中將其刪除，反復迭代計算，直至所有加載步計算結束。