(2)在多数孔压控制系统的实际例子中,经验表明,孔压场和力学场的耦合是微弱的。如果介质是弹性的,可用单纯流动模式(set mech off, set fluid on)计算,然后在单纯
力学模式(set mech on, set fluid
off)中计算到平衡。
必须注意为保持系统的扩散率(以及特征时间比例),流体模量必须在流体计算阶段调整到某一值,且在力学计算阶段
为0,以防通过体
积应变进一步调整。
对于建模方法的选择,建议根据以下步骤进行。首先,对于特定的问题条件和特性,确定扩散进程的特征时间,且将此时间同所关注的实际时间进行对比。其次,考虑对于系统的扰动是由孔压控制还是由固体控制。第三,确定流体刚度对
固体基质骨架的刚度比。最后,基于
这3个因素综合考虑选择合适的建模方法。 在建模时需注意:
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(1)为建立无地下水流动的有效应力分析的初始条件,用water table或initial pp命令,或者用FISH函数建立稳定状态的孔压分布。指定正确的位于地下水位以下区域的湿
密度和地下水位以上区域的干密
度。
(2)为建立地下水流动的有效应力分析的初始条件,如果地下水位位置未知,用initial命令或FISH函数建立稳定孔压分布,或者指定set fluid on和set mech off并逐步计算到稳定状态。将流体模量设为一个较小的值以加快部分饱和
系统的收敛速度。注意设定的流体模量
值应满足数值稳定。
(3)为建立孔压驱动分析的初始条件,如果地下水位位置未知,用initial命令或FISH函数建立稳定孔压分布,或者指定set fluid on和set mech off并逐步计算到稳定状态。将流体模量设为一个较小的值以加快部分饱和系统的收敛
速度。注意设定的流体模量值应满足数值
稳定。
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(4)非流固耦合方法推荐用于孔压驱动系统,且在相对刚度比远大于1时谨慎使用。注意在单纯流动分析阶段调整流
体模量的值以满足
耦合扩散率是正确的。
(5)完全耦合分析中,注意对于相对刚度比远大于1时的情况,如果流体模量调整得低于某个值,时间响应将会接近
于无限大的流体模
量的时间。
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