Содержание

Тип задачи:

Линейно-упругая модель грунта (Linear elastic)

Тип верифицируемых КЭ:

15-узловые элементы грунта (PLAXIS 2D)

10-узловые элементы грунта (PLAXIS 3D)

Данный пример используется для проверки расчетов упругой деформации в PLAXIS согласно закону изотропной упругости Гука. Задача связана с нагрузкой на сдвиг в условиях двухосного испытания.

Исходные данные

Геометрия модели приведена на рис. 1 для PLAXIS 2D и PLAXIS 3D. В PLAXIS 2D используется квадратный образец (1 м х 1 м) со сдвигающей нагрузкой, равной 1 кН/м/м. Для фиксации нижней границы в вертикальном $y$-направлении используется линейное перемещение. Нижний левый угол фиксируется как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях с помощью перемещения в точке. Всем четырем границам модели назначаются единичные линейные нагрузки. Их направление представлено на рис. 1.

В PLAXIS 3D моделируется кубический образец (1 м х 1 м х 1 м) со сдвигающей нагрузкой, равной 1 кН/м². Для фиксации нижней границы в вертикальном $z$-направлении используется поверхностное перемещение. Нижний левый край фиксируется во всех направлениях с помощью линейного перемещения.

Единичные поверхностные нагрузки назначаются всем шести граням модели. Их направление представлено на рис. 1. В табл. 1 приводится сводная информация о приложенных нагрузках на одну грань.

Свойства материалов

Задаются следующие свойства материала:

Linear elastic $γ$ = 0 $E'$ = 1000 кН/м² $ν'$ = 0,25

Создание сетки конечных элементов

Выбрана опция Very coarse (Очень крупная) для Global coarseness (Крупность сетки), в модели (PLAXIS 2D и PLAXIS 3D) используются экспертные настройки сетки без локальных измельчений. Относительный размер элемента (Relative element size) выбирается равным 20.00, а для всей геометрии используется Coarseness factor (Коэффициент крупности), равный 1.0. Сгенерированная сетка показана на рис. 1.

Таблица 1. Условия нагружения модели в PLAXIS 3D

Таблица 1. Условия нагружения модели в PLAXIS 3D

Рис. 1. Геометрия модели для условий прямого сдвига в PLAXIS 2D (слева) и PLAXIS 3D (справа)

Рис. 1. Геометрия модели для условий прямого сдвига в PLAXIS 2D (слева) и PLAXIS 3D (справа)