abaqus渗流应力计算时，渗流产生渗流荷载（seepage force ）是如

bluehorse

abaqus渗流应力计算时，渗流产生渗流荷载（seepage force ）是如何形成的？

一般来说，此渗流荷载是渗流体积力，其大小等于水力梯度乘以水的容重。

但是，我在abaqus手册中没有得到直接依据。

请您告诉我，abaqus做渗流应力计算时，是否产生渗流体积力？渗流体积力的计算公式是什么？（需要在abaqus手册或其企业文献中找到直接或间接解释）。

pantheon

ABAQUS采用了Biot固结方程的方法来解决soil问题。
关于渗透力是如何作用的问题，可以简单地这样说明：
（1）孔压+有效应力 = 总应力
（2）总应力与总系统外力建立力的平衡方程
（3）有效应力与应变之间为本构方程
（4）压缩变形与流速之间具有质量平衡相容方程
（5）渗流定律是建立在总水头（孔压+位置水头）与流速之间的方程
1、2、5共同考虑就很明显的是考虑了渗透力的作用，其实渗透力说白了是关于孔压p的。

chouchou0205

我也在想这个问题，不知道ABAQUS在进行渗流计算时，得到的应力场是否是考虑了渗流力影响的应力场？

caoyh

我觉得流固耦合时，自然就考虑了所谓的渗流力。

以下是沈珠江的观点（也是从本论坛看到的）：
1　渗透力或动水压力  
  
岩土工程界概念混乱现象最主要表现在渗透力或所谓的动水压力的应用上。自从岩土工程学报1982年第3期上发表毛昶熙的1篇论文。更有甚者2002发布的国家标准《建筑边坡工程技术规范》还把考虑动水压力的边坡稳定分析方法纳入强制作规范。
  
其实，正如在讨论1982年毛的论文时就有专家指出，在1948年出版的Taylor著土力学中，早就把渗透力算法与孔隙水压力算法之间的关系讲清楚了。两者是等价的。但渗透力是矢量，孔隙水压力是标量。矢量的处理比标量麻烦，这是常识。而且渗透力是体力，孔隙压力是面力，体力积分后才得出面力。面力的计算当然比体力的计算简便。可是有人偏偏与"科学崇尚简洁"的原则背道而驰，舍简求繁地去发展考虑渗透力的边坡稳定算法，似乎还是什么创新的成果，岂不笑话。
  
此外，笔者还见到一篇论文稿，申言Terzaghi固结理论中忽略了渗透力的作用，需要修正，并推导了新的固结方程和相应的了解。据笔者了解，这样的"创新"也还不是第一次。
  
笔者推测，许多人热衷于渗透力的研究，可能与对"土骨架"这一名称的不正确理解有关。饱和土体由固体颗粒和孔隙水组成，这是常识。但是土力学中把饱和土体划分成土骨架和水体两部分，却完全是虚构的，土骨架并不是固体颗粒所占的空间。这种划分的目的是为了渗流分析的需要。因为渗流理论中的流速定义是通过单位土体面积的流量，而不是通过单位孔隙面积的流量。有的文献称之为比流量，似更确切。
  
因此．这一流速不是真实的孔隙水流速度。其实，流速定义中忽略固体颗粒与应力定义中忽略孔隙，是完全相当的。渗透力方法的鼓吹者把虚构的土骨架当作土坡稳定分析的对象，而不去分析真实的土体，其不合理性是不言自明的。至于动水压力，这是从俄文翻译过来的不恰当的名字。因为压力一般理解为作用面上的法向压强，而渗透力则是作用于土骨架上的切向拖曳力、显然，把渗透力称为动水压力更容易造成混乱。

bluehorse

caoyh 发表于 2011-12-8 09:31
我觉得流固耦合时，自然就考虑了所谓的渗流力。

以下是沈珠江的观点（也是从本论坛看到的）：

您的见解非常好。我学习了。
当时，我还想在abaqus的手册或者abaqus公司的官方文件中找到直接的依据。
这个问题对我很重要，所以光推测还不够。

bluehorse

但是，我还想在abaqus的手册或者abaqus公司的官方文件中找到直接的依据

只是秋天

bluehorse 发表于 2012-2-24 09:55
但是，我还想在abaqus的手册或者abaqus公司的官方文件中找到直接的依据

个人认为渗透力为孔压对流线方向的求导，也就是水力梯度*10

bluehorse

本人还在等待。本年10月将兑现悬赏。

cwj7017

不能粘贴图片！在饱和土与非饱和土渗流-应力耦合分析中，固相材料是单独进行计算的，并且是基于有效应力来进行计算的，而流体对固相材料的影响则是通过渗透力来表现。在《abaqus与岩土工程分析》中的第四章第二节给出了固相材料应力平衡的虚功方程，其中，右边的最后一项应该就是渗透力的影响，当然，我也还不完全确定，但是我觉得是一个解决方向，可以进行讨论。

lcc320721

你的问题解决了吗

bluehorse

cwj7017 发表于 2012-11-2 16:55
不能粘贴图片！在饱和土与非饱和土渗流-应力耦合分析中，固相材料是单独进行计算的，并且是基于有效应力来 ...

谢谢。好的建议！

bluehorse

我计算过一个简单的例子：一个墙，左侧蓄水，右侧出渗。abaqus所得到墙的水平位移与通过手算渗透体积力获得的位移理论值相差很大。所以，我认为：*soil功能无法全部实现渗透体积力。

bafenzhai

高手好多啊

bluehorse

经过试算，abaqus的soil关键词能够实现渗流体积力，大小与理论值接近。水平向渗透体积力=水力梯度*水的容重；垂直向渗透体积力=水力梯度*水的容重-水的容重

caswly

可否详细交流此方面的问题？我也是做这方面的