[Constantin Shashkin]

Уважаемые господа расчетчики! Просьба откликнуться пользователей Lira, Ansys, Plaxis и других программ, в которых реализована модель Кулона Мора.
Хочу предложить для сравнения одну тестовую задачу:
плоская задача, штамп шириной 1 м, расчетная область, скажем, глубиной 10 м и шириной 20 м (естественно, можно моделировать половину области).
E=10000 кПа
gamma= 20 кПа
c=0 кПа (или 0.1, если Plaxis пожелает)
fi=30 градусов.
Штамп абсолютно жесткий (лучше вообще задачу считать в заданных перемещениях)
Скользкое днище штампа не задавать (в руководстве Plaxis применен этот нечестный прием).
Задача: построить график нагрузка-осадка.
Проблема заключается в том, что график должен при определенной нагрузке переходить в вертикальную линию (увеличение перемещений без увеличения нагрузки), что и означает классическую потерю устойчивости основания. Насколько я пробовал и у себя и в Plaxis вместо этого наблюдается неограниченное увеличение нагрузки с осадкой, т.е. задача не переходит в задачу предельного равновесия (для идеально связного грунта - все получается). Еще интересно, как выглядит в Лире график для идеально связного грунта (например, с=10 кПа, fi=0). Удалось ли им обойти подводные камни для элементов первого порядка, о которые долго бился я?
Заранее спасибо, если кто соберется провести численный эксперимент. Поверьте, вопрос не праздный.

[MMV]

В Лире, вроде, вообще нет Кулона-Мора...

[СергейД]

в ansys тоже нет кулона-мора...

есть 1. друкер прагер обычный (давно)
2. друкер-прагер расширенный. (с возможностью назначением ачений коэфф переходить
к модификациям, учитывать упрочнение разным образом) с 10.0
3. друкер-прагер шатровый(CAP) с 11.0

1ой пользуюсь. хотя и вижу ее недостатки
к 2 и 3 присматриваюсь и займусь в январе.
буду "полуавтоматически" (макросом) подбирать коэфф для воспроизведения заданных кривых осадки-нагрузка.

задачка заинтриговала. хоть и занят очень-займусь.

[mela]

В Лире есть физ. нелинейные "объемники" у условием прочности Боткина, Друккера-Прагера и Кулона-Мора. А вот плоский элемент 281-284 Данный КЭ предназначен для моделирования односторонней работы грунта на сжатие с учетом сдвига по схеме плоской деформации в соответствии с законом Кулона. Применяется в нелинейном шаговом процессоре при расчетах горных выработок и тоннельных проходок из справки

[Simonoff]

Constantin Shashkin , давайте наметим программу наружения жесткого штампа . Если будет использоваться нагрузка , то с какой нагрузки нагинать "испытания" и какой шаг приложения нагрузки ??? Если решать задачу в заданых перемещениях , то тоже , с какого перемещения начать и какой шаг ???
Картинки исходных схем прилагаю .

[СергейД]

обычный друкер, дилатансия 0. упрочнения нет
неразрывный контакт штамп-грунт через общие узлы.
собств вес, потом нагружение мелким, но автоменяющимся шагом.
сетка около 1000 узлов.

при сцеплении 10 кпа предельная нагрузка 522 кпа
по классическому (на мой взгляд...) сценарию. с плавной кривой
при сцеплении 1 кпа =ОКОЛО 115 КПА
при 0.3 кпа 85 кпа кривая обрывается довольно резко
при сцеплении 0.1 кпа предельная около 56 кпа
ИМЕННО несходимость , с автоуменьшением шага и с околонулевой производной на финише
с упрочнением видимо будет больше нести...
а сколько у вас получилось??

на руках не проверял и не подгонял (для чистоты "эксперимента")
потратил полчаса.
увы, пока должен заняться прямыми обязанностями...

такие задачи нужно порешать с контактом= я так обычно делаю.
и поиграть сеткой, посмотреть невязки
характеристики увеличиваю с глубиной и тп..
+
есть эксперимент болдырева и муйземника, с песком в лотке 4*4*2.5 м где они сверяли с расчетами ansys и lsdyna. у них был тоже резкий обрыв кривой.
может его лучше посмотрим?

константин! приедете в москву= буду рад побеседовать
и порешать вместе.
такое для начала лучше обсуждать лично. через форум нередко слишком много грубиянов подключается.
потом вывесим итоги.

[MMV]

В Лире есть физ. нелинейные "объемники" у условием прочности Боткина, Друккера-Прагера и Кулона-Мора. А вот плоский элемент 281-284 Данный КЭ предназначен для моделирования односторонней работы грунта на сжатие с учетом сдвига по схеме плоской деформации в соответствии с законом Кулона. Применяется в нелинейном шаговом процессоре при расчетах горных выработок и тоннельных проходок из справки

Не знал, спасибо, надо будет попробовать...

[Constantin Shashkin]

Спасибо всем, кто откликнулся и прошу извинения за заторможенную реакцию (на работе не всегда удается заняться отвлеченными задачами).
В Ansys, действительно нет Кулона-Мора, но обычный Друкер-Прагер, насколько я понимаю, очень близок к нему (настолько, насколько конус критерия Мизеса-Боткина описан вокруг пирамиды критерия Кулона-Мора).
Вот что выходит "руками". Берем формулу для несущей способности по СНиП 2.02.01:
для задачи c=0 fi=30 gamma=20 при ширине 1 м получаем
Ngamma=12.39
p=Ngamma*b*gamma=12.39*1*20 = 247.8 кПа.

для задачи c=1 fi=0 при ширине 1 м получаем
Nc=5.14
p=Nc*c=5.14*10 = 51.4 кПа.

СергейД, Вы решали задачу с fi=30 и с разным сцеплением, я правильно понял?

Тогда для этих задач:
для задачи c=10 fi=30 gamma=20 при ширине 1 м получаем
Ngamma=12.39
Nc=30.14
p=Ngamma*b*gamma+Nc*c=12.39*1*20+30.14*10 = 549.2 кПа. (почти совпало)

для задачи c=1 fi=30 gamma=20 при ширине 1 м получаем
Ngamma=12.39
Nc=30.14
p=Ngamma*b*gamma+Nc*c=12.39*1*20+30.14*1 = 277.94 кПа.

для задачи c=1 fi=30 gamma=20 при ширине 1 м получаем
Ngamma=12.39
Nc=30.14
p=Ngamma*b*gamma+Nc*c=12.39*1*20+30.14*0.1 = 250.814 кПа.

СергейД, не могли бы Вы выложить (или выслать мне) графики нагрузка-осадка. Грубиянов, я думаю, бояться не нужно. Наоборот, я хотел привлечь внимание к проблеме перехода задач МКЭ в задачи предельного равновесия. Разработчики программ делают вид, что проблем нет. А на деле проблема, кажется, существует и я пока не могу понять в чем она (это могут быть и математические особенности КЭ определенных видов и особенности алгоритма решения нелинейных задач и т.п.). Не нужно просто попадать в 2 крайности, а именно:
Крайность 1: у нас самая крутая программа, она решает абсолютно точно все задачи.
Крайность 2: если в конкретной задаче возникли проблемы, значит метод расчета и программа никуда не годится.
Программы решения нелинейных задач - тонкие инструменты, и их нужно применять, зная пределы их возможностей.

Программа нагружения штампа - я задавал перемещения по 1 см, но можно более мелкими шагами для повышения точности решения. Plaxis сам шаги выбирает, ему можно только максимальное перемещение указать (скажем, 10 см) чтобы срыв получился. Если решать в нагрузках - то ожидаемые величины несущей способности я привел выше.

Привожу решение задачи для связного грунт c=10 кПа, fi=0, E=10000 кПа. Предельная нагрузка вырисовывается абсолютно четко, хотя и несколько выше теоретического значения (получилось 58.17 кПа). Привожу развитие областей предельного состояния и график нагрузка-осадка.

[Ильнур]

Видимо, существует закрытый клуб типа "Финзелин", а в Уставе клуба есть запрет на огласку тайн моделирования.

[СергейД]

клуб существует...
и каждый в нем сам решает, что рассказывать из того, на что потрачено порой много времени, нервов и мозгов.
подробную справку вывешу после Нового года. пока увы, цейтнот.

не получается приложить мультик...

[Ильнур]

Очень интересно. Может есть и клуб "Гемонелин"?
"потрачено порой много времени, нервов и мозгов" - что верно, то верно. Жалко раздавать налево направо. Но в результате разговоры безпредметными получаются.

[andsan]

Поcчитал в Plaxis. Задача в заданных перемещениях
1.E=10000 кПа, gamma= 20 кН/м3, nu=0.3
c=10 кПа, fi=0.
Результат очень похож на пост 8.Предельная нагрузка видна четко и равна 57.9
2.E=10000 кПа, gamma= 20 кН/м3, nu=0.3
c=0.001 кПа, fi=30.

[Simonoff]

Посчитал в Лире . Задача считалась в нагрузках . Шаг приложения нагрузки 0,5 т/м2 . Первое загружение собственный вес грунта , второе пошаговая нагругка на жесткий штамп . Смущает то , что ни один график не похож на ранее выложенные . Почему то при пошаговом увеличении нагрузки не наблюдаются появление вертикальных перемещений стремящихся к бесконечности . Будут какие то соображения по данному поводу ???
Графики соответствуют задачам :
1 Е=1000т/м2 , гамма=2т/м3 , ню=0,35 , с=0,01т/м2 , фи=30 градус
2 Е=1000т/м2 , гамма=2т/м3 , ню=0,35 , с=0,01т/м2 , фи=0,01 градус
3 Е=1000т/м2 , гамма=2т/м3 , ню=0,35 , с=0,01т/м2 , фи=0,01 градус (график перестроен в другом масштабе осадок)
4 Е=1000т/м2 , гамма=2т/м3 , ню=0,35 , с=1т/м2 , фи=30 градус
5 Е=1000т/м2 , гамма=2т/м3 , ню=0,35 , с=0,1т/м2 , фи=30 градус графики прилагаю ниже

[AMS]

Simonoff & andsan - еще одна тестовая задачка, реальный грунт !
Данные, полученные по результатам испытаний в условиях естественного залегания:
E= 3,5 т/м2, гамма = 1,5 т/м3, ню=0,25, с=0,05 т/м2, фи=38 градус.
P.S. Дополнительно: e=1,0; W=0; плотность частиц грунта от 3,0 до 3,2 т/м2, мощность слоя в районе проведения исследований от 90 см до 27 м

[wyd]

Simonoff
интересует время счета задач?

[Constantin Shashkin]

Еще раз спасибо откликнувшимся.
Andsan, хотел бы Вас потерзать по поводу деталей (поскольку сам немного мучался на Plaxis). Во-первых, где график, на котором 108.1? На правом графике видно какое-то другое число. Во-вторых, не задавали ли Вы случайно скользкий штамп в задаче с fi=30 (там, кажется, галочка ставится на освобождение перемещений). Просто у меня в Plaxis получались кривые вообще без вертикального участка (алгоритм автоподбора шага Plaxis рисовал только странные крючки). Как у Вас получилась вертикальная линия при c=0.001 fi=30? Очень заинтриговали.

Simonoff, спасибо. Пока опасения насчет Лиры оправдываются. В каком масштабе не перестраивай, провальной осадки нет даже для идеально связного грунта с fi=0. При этом решение в перемещениях и в нагрузках на самом деле эквивалентны (это я подробно проверял). Не выводит ли Лира зоны пластических деформаций? Если эти зоны концентрируютя под фундаментом и не выходят на поверхность - диагноз мне ясен. С этим я долго мучался. Поделиться могу, (если кого интересует), но вопрос очень специфичный (кратко: проблема была с пластикой в элементах с функциями формы первого порядка, причем проблема чисто математическая). Из-за этой проблемы в Plaxis нет элементов 1-го порядка. Без ее решения нелинейщина врет катастрофически. Похоже, что разработчикам нелинейного грунта в Лире нужно сесть внимательно за сопоставление с Plaxis...
Могут быть, конечно, и иные причины. Я не знаю, как в Лире решают нелинейную задачу (похоже, они решают с переменной матрицей жесткости, а у меня и в Plaxis - с постоянной, т.е. так называемый метод начальных напряжений). Какие сложности возникают при решении с переменной матрицей - точно сказать не могу. Попробуйте уменьшить шаг - изменится ли решение? И будет ли оно сходиться к "правильному" хотя бы для задачи c=10 кПа fi=0?

AMS, спасибо за задачку. К ней обязательно нужно вернуться. Обращение к реальности всегда интересно, но сейчас пока вопрос чисто теоретический: наблюдается ли переход упруго-пластических задач в задачи теории предельного равновесия? Пока вопрос даже не о величине несущей способности, а о наличии самой потери устойчивости. Она почему-то не всегда получается.

[andsan]

Constantin Shashkin

Виноват. Галочку "Free X-direction" не убрал.
2-ой график заменил.

[AMS]

Сообщение от Constantin Shashkin .... AMS, спасибо за задачку. К ней обязательно нужно вернуться. Обращение к реальности всегда интересно....

Обязательно вернемся !
Подумал может быть у Лунатиков, сохранивших все созданное Всевышним в первозданном виде упруго-пластическое течение непрерывно перейдет в Березанцева и тогда причину надо искать в гравитации или в самих себе ?? ...
Данные по грунту, приведенные в # 14 взял из книги Черкасова И.И. (1975 г), полученных в 1968 г. по результатам исследований Лунного грунта (реголита) в районе посадки АЛС "Сервейер-7", находившемся в горном районе на склонах кратера Тихо.
Кулон он не только в Африке Кулон и учитывая, что в то время таких премудростей как Plaxsis не было, форумчане были бы одни из первых, кто его увидит. Когда еще Китайцы туда доберуться, а у нас он уже есть ....

P.S. Оффтоп - предновогоднее отклонение от насущных проблем Земного бытия.

[Simonoff]

2 AMS , посчитал вашу задачку , ниже привожу график . Что можно сказать про график - получилась какая то прямая линия - ???
2 wyd , задача на последнем шаге считалась 13,5 минут . комп кор2квадро 2,7ГГц . В прикрепленном файле лежит протокол расчета , если интересно .
2 Constantin Shashkin , шаг приложения внешней нагрузки 0,5т/м2 , незнаю куда уже мельче его можно дробить . по 100 кг/м2 прикладывать ... . Для вас в прикрепленном файле выложил картинки нагружения по каждой начальной стадии , там где уже становиться непонятно что Лира выдаёт многое пропустил . Зеленому цвету если мне память не изменяет соответствует зоны сдвигов (у меня на мониторе не отображается расшифровка цветов) . красному - растяжение .
Как у них там считается нелинейность только разработчикам известно ... , я искал какую нибудь литературу по этому поводу ... , похоже на то что все покрыто мраком тайны .

[Simonoff]

продолжаю свой пост

[Simonoff]

Все картинки для задачи AMS

[AMS]

Simonoff - работает ! Но есть один нюанс....
Удельный вес 1,5 т/м3 это по СГС, сейчас это ПЛОТНОСТЬ - мера к-ва вещества в единице объема. В расчетах по предельному состоянию присутствует гравитация-сила тяжести, а она в 6 раз меньше. А как быть тогда с усилием, нагрузкой на штамп ?. Привыкли, что плотность и уд. вес грунта практически одно и то же, у них то все по другому. Как бы здесь не запутаться , а то напроектируем....

[Constantin Shashkin]

По Лире все-таки не получается. График - действительно какая-то приямая линия, а потери устойчивости нет вообще. (Могу Вас утешить, у меня и в Plaxis и в моей FEM такой же получался). Какие в Лире зоны пластики - я по рисункам не понял. Уж очень они схему наизнанку вывернули на картинках. Похоже, что на поверхность по краям зона пластики все-таки не выходит. К тому же странно, что эти зоны (судя по последней картинке) развиваются несимметрично.
После нового года сяду снова Plaxis помучаю. Уж очень интересно, почему у меня результат получался другой, чем у andsan. На каникулах выложу результаты.

Пока разрешите поздравить уважаемых форумчан с наступающим Новым Годом! Пусть нас всех в новом году больше занимают научные проблемы, а не финансовые! Пусть всякие кризисы обойдут стороной профессионалов! За сим разрешите откланяться до окончания праздников... Ну хотя бы числа до 2-го...

[AMS]

Фрагмент из упомянутой книги с графиком зависимости "осадка-нагрузка" ( P - абсолютная величина механического усилия, до критических значений нагрузка не доводилась).
Получилась практически ИДЕАЛЬНАЯ прямая, как в идеальной пружине Гука, модели Винклера. В отличие от экспериментов, проводимых в земных лабораториях в данном случае он генетически полностью очищен от всего, что связано с влиянием на сжимаемость таких структурных особенностей грунта, как физически и свободно связаной воды, жестких кристаллизационных связей и т.д. Линеная деформируемость в чистом виде и процесс может продолжается практически не ограничено, пока не завершится уплотнение многометровой толщи пыли и это могут быть значительные по величине перемещения. Не столь существенно сказывается и увеличение плотности по глубине, происходящее от самоуплотнения.

[AMS]

Сообщение от Constantin Shashkin Задача: построить график нагрузка-осадка. Проблема заключается в том, что график должен при определенной нагрузке переходить в вертикальную линию (увеличение перемещений без увеличения нагрузки), что и означает классическую потерю устойчивости основания. Насколько я пробовал и у себя и в Plaxis вместо этого наблюдается неограниченное увеличение нагрузки с осадкой, т.е. задача не переходит в задачу предельного равновесия (для идеально связного грунта - все получается). Еще интересно, как выглядит в Лире график для идеально связного грунта (например, с=10 кПа, fi=0). Удалось ли им обойти подводные камни для элементов первого порядка, о которые долго бился я? Заранее спасибо, если кто соберется провести численный эксперимент. Поверьте, вопрос не праздный.

Вполне "земные" фотографии,полученные на лабораторных работах магистрантами. Процесс нагружения модели штампа в лотке с прозрачной боковой стенкой - случай плоской деформации. Фотографии не предназначались для публикаций, диссертаций и т.д. - здесь был важен качественный результат в рамках поствленной задачи и его анализ.
На Фото 1- исходное положение. Полоски окрашенного в черный цвет песка, отдельные крашеные зерна - для фотметрических измерний перемещений в процессе нагружения при обработке результатов.
Фото 2 - начало развития пластических деформаций. Траектории частиц в виде размытых областей, полученные при открытом затворе фотоаппарата направлены вниз и в сторону. Возле края штампа (слева от подошвы) траектории частиц грунта направлены в сторону и вверх с образованием на поверхности небольшой по размерам области выпучивания.
Фото 3 - образование достаточно четко выраженной области предельного состояния, с векторами перемещений, направленных по классической схеме теории предельного равновесия. Между областью предельного равновесия и остальной части массива наблюдается тенденция к разрыву в перемещениях. Область выпучивания на поверхности увеличилась по высоте и ширине.
Фото 4 - выпор грунта с наложением экспозиции предыдущей ступени нагрузки. Разрыв достаточно четко выражен. На этой ступени нагрузки перемещения штампа с течением времени не стабилизировались и деформации ползучести перешли в прогрессирущие осадки. На графике зависимости "осадка-нагрузка" (он здесь не приведен) это состояние соответствовало вертикальной линии по оси нагрузки.
Основные выводы,качественно подтверждающие теорию предельного состояния идеально сыпучей среды:
- на границе области предельного состояния и остальной части массива грунта, находящейся в линейной и упруго-пластической стадии имеет место разрыв в перемещениях вдоль плоскости сдвига.
- вертикаль на графике S(P) обусловлена вытеснением объема грунта в зоне выпора и замещением его массивом грунта, находящегося непосредственно под штампом.
Функции, уравнения состояния грунта, описывающие нелинейные деформации, в пограничной зоне должны иметь разрыв в перемещениях. В области выпора премещения связаны с напряжениями другими уравнениями, вытекающими из теории пластического течения.
Разные функции, разные области их применения. Если в основе реализации МКЭ в решении подобных задач лежит уравнение у/п (ф/н), не имеющая разрывов, то она не покажет область выпора, бесконечных перемещений и процесс деформаций может продолжаться сколь угодно долго, теоретически бесконечно...
Необходимо каким то образом в МКЭ переключать функции так, что бы они описывали состояния грунта в зоне ее отвественности, предварительно определив ее очертания.

[EUDGEN]

Сообщение от AMS Вполне "земные" фотографии,полученные на лабораторных работах магистрантами. ... Необходимо каким то образом в МКЭ переключать функции так, что бы они описывали состояния грунта в зоне ее отвественности, предварительно определив ее очертания.

Спасибо за выставленые фотки
Редчайший наглядный материал для осмысления работы грутов основания.
Я бы добавил свои выводы:
1. Особый интерес представляет массив грунта у контакта со штампом (фундаментом) - здесь основные цифирки по осадкам(деформациям) и напряжениям. Здесь особенности работы кристалов грунта во взаимодействии друг с другом от воздействия вертикальной нагрузки.
Однозначно - грунт (система кристаллов, может самих молекул) способен сопротивляться сжимающим факторам и частично сдвигающим от распора за счет трения частиц грунта. Растягивающие "способности" условной кристалической решетки грунта должны исключаться, как недееспособные. Зависимости сигма-епселон в МКЭ это должны описывать. Поправьте, но я не уверен, что даже в ПЛАКСИСе это реализовано. И знаете на основание чего? Процесс деформирования указанных зон происходит во времени: возведение-нагружение- и просто время жизни сооружения. При этом характер изолиний деформирования (напряжения) может меняться качественно т.е. порог от сжатия до "растяжения" в изолиниях должен отслеживаться и это д.б. корректироваться в соотношениях для МКЭ, а это высший пилотаж...и трудноформализуемый аспект.
2. Соглашусь, что Ваши фотки не самый правдоподобный случай фиксации
натурного процесса, но даже здесь качественно заметно, что толща деформирования ничего общего с ГСТ не имеет, т.е. зона послойного суммирования значительно выше, чем расчетная по СНиПу.
Понимаю, что наука-эксперимент-нормы как-то связаны, но в представленном виде в СНиПах это вызывает сомнение...
3. Надежд мало, что мы здесь, на форуме, кардинально что-либо изменим, но ликбез, в какой-то степени, осуществим (я это о себе).
Не хватает прозрачности нашим "исследованиям", а именно: реальный эксперимент-численные обобщения и зависимости-прикладное применение в программах МКЭ и сопоставление с существующими нормами в СНиПе ( СП). Да, это уже близко к науке...а мы работаем сапками и надеемся на жизненный опыт и инженерную интуицию, а это, признаюсь, не есть хорошо.
4. Огорчает, что многие из выступающих скупо делятся опытом реальной работы - либо боятся расшифроваться, либо опасаются быть заклеванными критиками... а зря, климат на форуме доброжелательный и без сомнения несет позитивную составляющую в росте профессионализма. Вам лично AMS я благодарен практически за все сообщения.
Удачи в Новом году и хорошего тонуса во всех меридианах.

[AMS]

Сообщение от EUDGEN 2. Соглашусь, что Ваши фотки не самый правдоподобный случай фиксации натурного процесса ... 3. ... Не хватает прозрачности нашим "исследованиям", а именно: реальный эксперимент-численные обобщения и зависимости-прикладное применение в программах МКЭ и сопоставление с существующими нормами в СНиПе ( СП). Да, это уже близко к науке... Удачи в Новом году и хорошего тонуса во всех меридианах.

Спасибо EUDGEN за поздравления, но они так думаю относятся ко всем форумчанам...
В приведенном примере рассматривался случай песчаного основания, при котором имел место односторонний выпор. Со стороны пригрузки выпор не наблюдался, а имел место процесс взаимодействия областей сдвигов с окружающим объемом грунта. К сожалению разрешение выставленных фото не позволяет выявить то, что получили по результатам построения полей перемещений по данным фотометрических измерений. В этой схеме можно было одновременно качественно проследить влияние пригрузки на процессы, происходящие в основании при разном относительном заглублении подошвы штампа.
Необходимо отметить, что в пластичных грунтах, как показали опыты, наступление предельного состояния, как правило вне зависимости от величины пригрузки соотвествует такому развитию сдвигов, при котором существенно возрастает интенсивность осадки, без образования на поверхности выпора и значительных по протяженности разрывов, наблюдающихся в основном у краев подошвы штампа.
Грунты промежуточного вида сочетают многообразие уравнений состояния, расчетных схем, проявляющихся в многообразии кинематики процесса и в их реализации и состоит исскуство моделирования !

[topos2]

Ну, с Новым годом!
Перед тем как уехать, и расслабится, добавлю по теме еще два рисунка. Правда они старые (30-г), сделанные разными людьми (один из дисс. Далматова), но как красиво. Очень хочется посмотреть кинематику процесса, хорошей высокоскоростной съемкой.

[AMS]

Сообщение от topos2 ..... Очень хочется посмотреть кинематику процесса, хорошей высокоскоростной съемкой.

Это не скоростная съемка, а с открытым затвором с выдержкой 1-3 секунды. Скоростная съема с закрепленным на подвеске фотоаппаратом позволит выявить очертание ядра под штампом, если оно образовалость в конкретных условиях, сочетающих состояние грунта и историю нагружения...
Проблема в том, что крупнодисперсные грунты позволяют сделать аналогичниые снимки, но с тонкодисперсными грунтами, в особенности с глинами пластичной консистенции исследовать кинематику процессаа крайне затруднительно...

[topos2]

Сообщение от AMS Это не скоростная съемка, а с открытым затвором с выдержкой 1-3 секунды. ...

Поэтому и хочется посмотреть высокоскоросную съемку.

[Pooh]

Simonoff а можно Вашу схему увидеть? У меня не так вышло.

[DEM]

Constantin Shashkin
А вот с этими работами вы случайно не знакомы.
Я просто заинтересовался пока вот этой темой, с последующим переходом на расчет ф-ных плит на свайном основании, по типу тех что приведены выше. Но дело в том методики расчета которые представили в Геотек, мне немного не понравились.

[Simonoff]

Сообщение от Pooh Simonoff а можно Вашу схему увидеть? У меня не так вышло.

Не вопрос , завтра выложу . А как у Вас вышло ??? Если не секрет ...

[Constantin Shashkin]

Как обещал, публикую отчет по своим исследованиям данного вопроса (правда, с большим опозданием). Для удобства чтения с картинками отчет сформирован в файл doc (в приложенном архиве). Интересно было бы услышать комментарии, а также расчеты данной задачи по другим программам (Ansys, тут где-то еще z-soil упоминали и др.). Вопрос, вообще говоря, весьма существенный. Не будем пока углубляться в опыты, пока стоит чисто теоретическая задача: получить в МКЭ для модели Кулона-Мора (или близкой Друкера-Прагера Ansys) предельное состояние и предельную нагрузку.

[Anton.g]

Здравствуйте!
с опозданием, но графики прямые.

[Anton.g]

предлагаю продолжить обсуждение данной темы после прочтения новой статьи

[Constantin Shashkin]

Статья достаточно загадочная. Я, честно говоря, очень не люблю открытия в науке, когда возникает "новое слово", отрицающее все имеющиеся представления. Очень часто это оказывается откровенным шарлатанством. Чтобы аргументированно изложить позицию по данной статье, нужно хоть что-то понять в методике расчета на которую она ссылается, но которая в ней не изложена. Поэтому изложу просто свои сомнения:
1. Идея Вялова о развитии микротрещин понята как-то весьма своеобразно. Я эту теорию внимательно изучал, но ничего подобного идеям автора статьи там не нашел.
2. Идея использования для расчета погружения штампа нелинейной упрочняющейся модели грунта, мягко говоря, не нова. Возьмите модель HSM программы PLAXIS - и вперед. Только вот "открытие" удалось сделать только автору, что несколько настораживает.
3. Я вообще с трудом понимаю, что физически представляет собой трещина в воздушно-сухом песке. Как ее можно увидеть?
4. Опытное обоснование статьи весьма неубедительно. Где-то кто-то нащупал разуплотнение под штампом. Между тем это все просто проверить. Возьмите ящик с песком и проверьте! Покажите результаты, опишите методику опыта и т.п. Вообще в нормальной науке процесс происходит так: одна лаборатория делает открытие и публикует условия опыта. Другие лаборатории повторяют опыт и после этого происходит признание научного факта. Это только в нашей несчастной науке все как-то иначе.

В целом все это очень сомнительно. Модели грунта, в том числе и сложные нелинейные, пока очень условны и ожидать от них открытий "на кончике пера" трудно.

Теперь кратко изложу мои дальнейшие результаты по рассматриваемой теме. Как показало сравнение задач, при измельчении сетки в PLAXIS графики становятся более прямыми, а решение с 6-узлоовыми элементами и с 15-узловыми элементами сходятся к одной величине предельной нагрузки для рассматриваемой задачи примерно 150 кПа (графики выложу на днях). Такая несущая способность ближе всего к формуле Meyerof, но существенно отличается от формул СНиП и Березанцева. Путь, по которому в PLAXIS получают такое решение, разгадать пока не удалось. Равно как и повторить результат у себя в программе.
По материалам, любезно присланным мне СергеемД, следует, что по Ansys получаются несколько большие величины для рассматриваемой задачи, чем по PLAXIS, что ближе к нашему СНиП. Возможно, это связано с разбивкой, а также с тем, что решение выполнялось в нагрузках. Остается интересным сопоставить в этом вопросе PLAXIS и ANSYS.

Честно говоря, сама задача меня очень заинтересовала. Сейчас мы в лаборатории активно занялись штамповыми опытами с песком. Я понимаю, что мы далеко не первые в этой области , но хочется "потрогать" своими руками. Свойства песка детально изучены в трехосных испытаниях. Напрашивается вопрос, получится ли по трехосным испытаниям предсказать штамповые, или на это механика грунтов не способна?
Пока результаты опытов странные и попахивают "открытиями" которые я очень не люблю (о чем и писал вначале). Уж очень большая несущая способность штампиков получается.

[Pooh]

Сообщение от Simonoff Не вопрос , завтра выложу . А как у Вас вышло ??? Если не секрет ...

Вот, что у меня вышло по Лире, по-моему, вполне нормально.

[Simonoff]

Pooh ? прошу прощения , запамятовал ...
в архиве файл версии 9.4 r7 исходные данные в названии файла .
P.S. Сравнил вашу схему со своей , пока не нашел несоответствий ни в жесткостных характеристиках ни в МОНТАЖе ни в конечной нагрузке . В то что это все из за сетки , мало вериться . Непротив в привате поковырять её ??? или в аське ???

[engineer+]

У Pooh грунт "проскальзывает" по подошве фундамента (перемещения объединены толь по Z). У меня в Лире при этом осадки возрастали (как и при измельчении сетки), но предельного состояния, увы, не было. Причем в Лире при просмотре стадий загружения хорошо виден выход зон пластических деформаций (развития сдвигов) на поверхность.

[depak]

Simonoff,
А как если не секрет сделать в Лире такую триангуляцию как на вашей схеме?

[engineer+]

Сообщение от depak Simonoff, А как если не секрет сделать в Лире такую триангуляцию как на вашей схеме?

В Скаде

[Simonoff]

depak
engineer+
В Лире никак , в СКАДе тоже . Это Робот Милленниум на такие сеточки мастер .

[Дмитрий]

Обратил внимание в статье:

Кроме этих формул в отечественной литературе есть формула Березанцева (очень длинная, я ее приводить не буду) и таблица СНиП 2.02.01-83. Источники чисел в этой таблице мне неизвестны. Более того, знакомые мне специалисты по предельному равновесию тоже затруднялись назвать источник этих цифр. Это не Березанцев (числе другие, чем в его учебнике). Буду благодарен, если кто-то прояснит источник сниповской таблицы.

Формулы для коэффициентов в табл. 7 СНиП 2.02.01-83* приведены в Справочнике проектировщика "Основания, фундаменты, подземные сооружения" (1985 г.) на стр. 98. Про источник формул поведать увы, не могу
В моей интерпретации формулы выглядят так (из маткадовского документа):

[Constantin Shashkin]

После долгого перерыва публикую результаты исследований по данной теме (статья сейчас опубликована в журнале "Реконструкция городов и геотехническое строительство").
Коротко, могу поделиться следующими "открытиями" на пути решения данной нехитрой задачки.
1. Элементы 1-го порядка при классическом вычислении невязок в векторе сил при решении нелинейных задач не позволяют правильно решать задачи геомеханики. В статье попытался объяснить, почему это так. Гражданам из Лиры - привет, у них элементы именно первого порядка, что и приводит к неправильному решению. Причем оно неправильное и в допредельном состоянии.
2. Зная этот недостаток элементы 1-го порядка можно исправить, применив специальную технику вычисления невязки в векторе сил.
3. Дольше всего пришлось провозиться с задачкой с углом внутреннего трения. Перепробовал все, и элементы разных порядков, и разные способы построения решателя. Все равно получалось отличие несущей способности от норм и PLAXIS. Ответ оказался для меня неожиданным: я в своей модели вначале использовал критерий прочности, аналогичный модели Cam Clay. Этот критерий отличается от Кулона-Мора (включает второе главное напряжение) и приводит к большей несущей способности. Когда поменял критерий на классический Кулон-Мор, получилось близкое соответствие с аналитикой.
4. Еще большее отличие несущей способности от классики, основанной на критерии Кулона-Мора, получается в модели Друкера-Прагера (привет пользователям Ansys). Подробнее в статье.
5. Вид график нагрузка-осадка зависит очень существенно от напряжений на стадии создания природного напряженного состояния. Может быть я не прав, но я не понял, каким образом в Лире можно задать коэффициент бокового давления на стадии вычисления природных напряжений (он отличается от вычисляемого по к-ту Пуассона). Без корректного коэффициента бокового давления геотехнические задачки решать нельзя.
Мне удалось решить задачку о штампе в программах Plaxis, Zsoil (тут мне помог К.Сливец), Midas. Задачка решалась для следующих параметров:
размеры ширина 10м (половина схемы), глубина 5 м. Ширина жесткого штампа 1 м (половина). Модуль деформации 10000 кПа. Сцепление 20 кПа, угол вн. трения 20 градусов. Коэффициент бокового давления 1 (для простоты).
Если кто-нибудь имеет доступ еще к каким-нибудь геотехническим программам, было бы интересно сравнить результаты.
В целом могу сделать вывод, что задачи МКЭ, переходящие в предельное равновесие очень капризны. Поэтому не стоит уповать, что c-fi reduction решит все проблемы, а обязательно проверять решение аналитикой.

[Alex Kh]

Если кто-нибудь имеет доступ еще к каким-нибудь геотехническим программам, было бы интересно сравнить результаты.

Посчитал задачу на программе ICFEP.

Результаты получились немного ниже, чем в остальных программах. Как будет время постараюсь еще раз посмотреть исходные данные. Для сравнения еще добавил график из Plaxis.