受冲击荷载作用土体变形的有限元研究.pdfVIP

维普资讯 第 25卷第 l2期 岩 土 力 学 V_01．25 No．12 2004年 l2月 RockandSoilMechna ics Dec．2004 文章编号：1000--7598--(2004¨2—20l3一o4 受冲击荷载作用土体变形的有限元研究 谭凡教 ，陈洪泳，殷 琨，王如生 (吉林大学 建设工程学院，吉林 长春 130026) 摘 要 ：把土当作一种弹塑性材料，把钻头冲击土体的过程抽象为一个半无限体在圆环面积上受均布力作用的问题，建立合 理的计算模型，采用 ANSYS有限元分析中瞬时动态动力学分析来模拟分析土体冲击变形过程，探讨在钻头结构一定、输 出 一 定的冲击功的条件下，其所能切入土层的深度和钻头对柱状土心的扰动情况。经分析得出，土体轴向压缩量在钻头底唇面 处最大，在土样中心部位最小；钻头内外壁和土层接触处土中的密塞斯应力几乎是突变的，而应力在土样中几乎都保持在最 小值的水平；冲击对土样的扰动只是在一个很小的范围内。 关 键 字：分析土体；冲击变形；ANSYS有限元分析：钻头底唇面 中图分类号：TU433 文献标识码：A Finiteelementanalysisofdeformationsofsoilsunderimpaledloading TANFan-jiao，CHENHong—yong，YINKun，WANGRu—sheng (CollegeofConstructionalEngineeringJilinUniversity，Changchun130026，China) Abstract：Ifthesoilisregardedasakindofplasticmaterial，hteimpactingprocessCna beabstractedas na actingproblem ofhte semi-infinitebodyunderuniform distribution pressure，SOwe cna establish propercompuattionmodel，adopt themomentary kineticsanalysisinANSYSlimitedna alysissoftwaretostimulatena dna alyzehteimpactingprocess，inordertoinquiryintohtebit’S cut-indepht insoillayerna dthebit’Seffectonsoilsampleintemr sofbit’Sstructurecertainna dhtepercussiveworkcertain．From htenaalytical resulLwecanconcludehtat,firstlythesoilsample．Saxialocmpressionismxa imum inhtebitlipssurfaceisminimum in htecenterpartofsoilsample；secondlyhtemessaisstressin hte interactingplaceofhtebit’Sinsidewallna d soillayeris muatting，nadhtestressinsoilsamplekeepsalmostintheminimum level；finallythedisutrbnaceofimpactingon thesoilsma pleis withinthevery finescope． Kaywords：naalyticalsoilsample；impactdefomration；ANSYSFEA；bit’Slipssurface． 2 分析条件 1 引 言