python在abaqus滑坡

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1、˖ڍመ੾᝶஠ڙጲhttp://www.paper.edu.cnPython在有限元边坡分析中的应用许军才1，沈振中1，张胜21河海大学水利水电学院，南京2100982安徽交通规划设计研究院，合肥230088摘要：在有限元边坡抗滑桩分析中,建立分析模型相当繁琐,ABAQUS提供的内核python脚本为解决这一问题提供了便捷.本文首先介绍了Abaqus内置脚本接口概况和强度折减法基本原理,详细介绍了编写python脚本的步骤和内容,并将编写的脚本应用到实际的边坡抗滑桩分析设计中.关键词：有限元;强度折减法;边坡;抗滑桩中图分类号：

2、TV315ApplicationPythonofFiniteElementAnalysisoftheSlopeXUJun-cai1,SHENZhen-zhong1,ZhangSheng2,1CollegeofWaterConservancy＆HydroelectricEngineering,HohaiUniversity,Nanjing2100982Soilandrockinstitute,AnhuiCommunicationsConsultingandDesignInstitute,Hefei230088Abstract:W

3、henusingtheniteelementanalyzesthestabilityofslopeanti-slidepile,thejobofestablishinganalysismodelisquitetedious.However,thepythonscriptABAQUSkernelprovidespossibilitytosolvethisproblem.Thispaperintroducedthebuilt-inscriptingAbaqusinterfaceandshearstrengthreductionb

4、asicprinciple.Then,thepythonscriptwritingthestepswasintroducedinthepaperindetails.Additional,thescriptwasappliedinpracticalslopeanti-slidepileanalysis.Keywords:niteelement;shearstrengthreduction;slope;anti-slidepile0前言Python语言诞生20年来,它的简洁和易用性使得程序的开发变的简单,特别适合快速的应用开发[

5、1][2].随着python语言的不断优化以及计算机硬件技术的迅猛发展,python越来越受到开发者的重视.ABAQUS是最先进的大型通用有限元分析软件之一,具有良好的模拟性能,拥有大量不同类型的单元、材料模型;在ABAQUS中,材料库和单元库分离,材料和单元之间的组合能力很强,可以胜任复杂结构的静力与动力分析,能够驾驭非常庞大的问题和模拟材料与几何高度非线性的影响基于ABAQUS/CAE界面分析复杂边坡模型仍然是一件繁琐的工作,利基金项目：国家自然科学基金(51079045)作者简介：许军才（1980-），男，博士研究生，主

6、要研究方向：主要从事混凝土结构工程温控防裂研究。通信作者：沈振中（1968-），男，教授，博士生导师，主要研究方向：结构和地基的强度和稳定性分析及渗流分析、控制与优化。-1-˖ڍመ੾᝶஠ڙጲhttp://www.paper.edu.cn用ABAQUS/CAE建模时需要反复输入各种参数和设置多个对话框,但利用ABAQUS提供的内核python脚本对此进行操作,几条语句就可以快速实现.1方法与原理1.1ABAQUS中脚本功能介绍ABAQUS脚本接口是使用Python编写的一个基于对象的程序库,提供了大约500个类和对象模型,通过脚

7、本操作ABAQUS/CAE,可实现高度自动化的建模和后处理.在ABAQUS脚本语言中,整个对象体系被分为mdb,session,odb三大类(图1).图1:abaqus内核脚本结构图1.2强度折减有限元法基本原理强度折减有限元法是目前在土坡稳定分析中适用性较广泛的一种数值分析方法,它将强度折减技术与有限元方法相结合,在给定的评判指标下,通过调整折减系数对边坡的稳定性进行分析,进而求得边坡的最小稳定安全系数.为了使边坡达到极限状态,需要对粘聚力摩擦角和膨胀角按下式进行折减,采用有效应力指标[3]:ccf=(1)Fs1tan''

8、f=tan(2)Fs1tanf=tan(3)Fs其中cf,'f和f分别为折减Fs倍后的有效内聚力、内摩擦角和膨胀角.这样确定的临界折减系数,Fs即为边坡稳定的安全系数.岩土工程中广泛采用的Mohr-Coulomb,包括粘聚力的各向同性的硬化和软化,准则该模型的流动势函