鄧肯-張模型的關(guān)鍵點是材料的彈性模量隨大小主應(yīng)力差及小主應(yīng)力(圍壓)的變化而變化，用APDL實現(xiàn)之的基本思路是：給每個單元定義一個材料號，分級施加荷載，在每個荷載步結(jié)束時提取出各單元的大小主應(yīng)力，據(jù)此計算出下個荷載步的彈性模量Et,修改各單元之MP，用于下一步計算。

以下是一個簡單算例，copy出去可直接運行。

!!!常規(guī)三軸試驗?zāi)M

!!!by taomingxing,NWPU

!!!2003.7.16

FINISH

/CLEAR

/TITLE,Numerical Simulation of three axes testing of soils

/PREP7

*dim,SUy,array,50 !Settlement records

*dim,MaxPs,array,120 !Max history p1-p3

*dim,MaxDs,array,120 !Max history Ds

!*dim,EEt,array,50 !Et of elememt

!!!Duncan-Chang Model

!!!Symbols：c-粘滯力，Fai-內(nèi)摩擦角，Sf-破壞強度(p1-p3)f，Ds-應(yīng)力水平，Pa-大氣壓,P3-圍壓

*CREATE,Duncan-Chang !Creat Macro file

*afun,deg !Unit of angle

*set,Pa,1e5

*set,P1,-ArrS3(i) !注意：巖土工程中應(yīng)力為拉負(fù)壓正

*set,P3,-ArrS1(i)

   *if,P3,LT,0.1*Pa,then

     P3=0.1*Pa　　　 !圍壓最小取值

   *endif

Sf=2*(c*cos(Fai)+P3*sin(Fai))/(1-sin(Fai)) !Mohr-Coulomb破壞強度(p1-p3)f

Ds=(P1-P3)/Sf !應(yīng)力水平，

   *if,Ds,GT,0.95,then

     Ds=0.95　　　 !應(yīng)力水平最大取值

   *endif

!判斷加卸荷，如果(P1-P3)小于歷史最大值視為卸荷－再加荷過程

  *if,MaxPs(i),LT,P1-P3,then

    Ei=k*Pa*(P3/Pa)**n

    Et=Ei*(1-Rf*Ds)**2　 　 !加荷情況的切線模量

    MaxPs(i)=P1-P3 !保存歷史最大應(yīng)力

  *elseif,MaxPs(i),GE,P1-P3

    Et=Kur*Pa*(P3/Pa)**n　　!卸荷模量

  *endif

mp,ex,i,Et !修改單元i的Et

mp,nuxy,i,Mu

*END

!!!單元類型

et,1,42　　 !平面四節(jié)點單元

KEYOPT,1,3,2　 !平面應(yīng)變

!!!以下定義材料初始模量

mp,ex,1,3.728e7 !砂土的彈性模量

mp,nuxy,1,0.33

mp,dens,1,1800

!!!建立幾何模型

blc4,0,0,0.08,0.15　 ! 8cm X 15cm

/PNUM,AREA,1

/REPLOT

!!!網(wǎng)格劃分

aesize,all,0.01

mat,1

amesh,all

!!!邊界條件

nsel,s,loc,y,0　

d,all,Uy !底邊界豎向約束

nsel,s,loc,x,0

d,all,Ux !左側(cè)邊界水平向約束

nsel,all

/replot

fini

/SOLU

time,0.01 !施加圍壓

sfl,all,pres,2e5 !200kPa

solve

!!!分級施加荷載，實現(xiàn)非線性計算

!!!荷載增量10kPa,共50級

*DO,ti,1,50

!!!取出計算結(jié)果，修改彈性模量

/POST1

*get,SUy(ti),node,29,u,y !Settlement record of time ti

ETABLE,EtabS1,S,1 !取各單元第一主應(yīng)力

ETABLE,EtabS3,S,3　 !取各單元第三主應(yīng)力

*dim,ArrS1,array,120

*dim,ArrS3,array,120

*do,Num,1,120 !Num為單元編號

  *get,ArrS1(Num),elem,Num,etab,EtabS1　 !將單元結(jié)果存入數(shù)組

  *get,ArrS3(Num),elem,Num,etab,EtabS3

*enddo

/PREP7

!^^修改砂土單元的Et,單元號1-120

c=0 $Fai=35 $Rf=0.7 $k=400 $n=0.6 $Mu=0.33 $Kur=326.7

  *do,i,1,120 !各單元循環(huán)計算

   *use,Duncan-Chang,c,Fai,Rf,k,n,Mu,Kur !調(diào)用Duncan-Chang宏文件

  *enddo

!EEt(ti)=ET !保存第120單元之ET

/SOLU

time,ti　

  sfl,3,pres,2e5+1e4*ti !施加荷載，增量1e4

solve !對ti級荷載情況求解

*ENDDO