Вопрос

У меня есть вопрос об ошибке Soil body seems to collapse (возможно, самый распространённый вопрос по PLAXIS). Обычно при такой ошибке я делаю следующие шаги:

  1. Открываю Output и если на 100% уверен, что всё выглядит нормально, или пластические точки (Plastic points) и сдвиговые деформации (Shear strains) приемлемы для меня, то делаю следующий шаг:
  2. Изменяю параметр Desire max number of iteration. Это помогает в большинстве случаев добиться сходимости.

Мой вопрос — почему?

Давайте рассмотрим пример ниже. Расчётное окно перед самым завершением расчёта (CSP = 0.00417 в момент разрушения):

Untitled

Output:

Untitled

Выглядит не очень хорошо, но я всё равно хочу продолжить расчёт. Полные перемещения очень небольшие (15 мм) и всё ещё в пределах допустимых значений.

Untitled

Поэтому я только изменяю Desire maximum number of iteration на 30. Угол внутреннего трения грунта составляет 32 градуса (модель MC).

Как и ожидалось, это улучшает сходимость расчёта. Но есть сомнения, что я могу что-то упустить и получить неправильные результаты. После изменения Desire maximum number of iteration результаты составляют 18,35 мм для полных перемещений + пластические точки:

Untitled

Пожалуйста, посоветуйте, всё ли в порядке.

Спасибо.

Ответ

При возникновении ошибки «Soil body seems to collapse», чтобы понять механизм разрушения, мы рекомендуем сначала просмотреть результаты в Output:

Комбинация этих результатов в большинстве случаев даёт представление о том, что происходит.

Может случиться так, что результаты Plastic points показывают, что напряжённое состояние в некоторых слоях грунта нарушило критерий разрушения Мора-Кулона, а результаты мобилизованной прочности на сдвиг $τ_{rel}$ (mobilized shear strength) предполагают, что для большей части грунта была достигнута (мобилизована) прочность на сдвиг. Следовательно, есть возможность для разрушения, и, возможно, пользователю следует пересмотреть параметры прочности грунтов.

Вы также можете рассмотреть возможность добавления небольшого сцепления для интерфейсных элементов (если есть в модели), а также добавления небольшого значения для Tension cut-off (другой вариант — деактивировать опцию Tension cut-off) в свойствах грунтов, если в Output наблюдаются точки растяжения (точки Tension cut-off). Аналогично, для слоёв грунта с низким значением напряжения вблизи поверхности земли, пожалуйста, укажите номинальное значение сцепления (чуть больше 0 кПа), чтобы избежать численных проблем.

Приращения перемещений (Incremental displacements) показывают значения для последнего шага, где расчёт остановился с ошибкой Soil body seems to collapse. Эти результаты могут дать хорошее представление о том, где были зарегистрированы последние деформации и перемещения, что может указать на область разрушения.

Обратите внимание, что PLAXIS может рассчитывать механизмы разрушения (поверхности обрушения), но только наиболее серьёзный из них может привести модель к разрушению. Это считается глобальным разрушением.

Итерационные параметры Desired minimum и Desired maximum предназначены в основном для определения того, когда расчёт должен делать больше или меньше шагов. Если расчёт может решить (реализовать) шаг нагрузки (следовательно, сходимость) за меньшее количество итераций, чем Desired minimum, он начинает использовать шаг нагрузки, который в два раза больше. Если для сходимости требуется больше итераций, чем Desired maximum, расчёт решит выбрать шаг расчёта в два раза меньше.

Более подробную информацию об этих настройках можно найти в базе знаний (на англ.):

Iterative settings: desired minimum and maximum

Источник