[发明专利]岩土工程中刚性与柔性材料接触带边界设置与确定方法

权利要求书

1.岩土工程中刚性与柔性材料接触带边界设置与确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）熟悉岩土工程背景，判断是否存在刚性与柔性材料密切接触的情况；

在判定时，首先观察工程中是否同时存在作为刚性结构体的材料和散粒体形式的柔性材料；若同时存在此两种完全不同类型的材料，则进一步依据材料的弹性模量判断；如果两种材料的弹性模量相差100倍以上，则视为刚性与柔性材料密切接触，须考虑变形协调问题；

（2）指定裂缝过渡边界终点处的状态；

若的确存在刚性材料与柔性材料的变形协调问题，在刚性材料周围添加裂缝过渡边界；在添加裂缝过渡边界前，完成除裂缝以外的模型构建以及材料参数的赋值，并指定裂缝过渡边界终点处的状态；若指定为闭合，则终点处只由有限元网格中的一个节点控制，不能发生相对移动；若指定为开放，则终点处由两个节点控制，这两个节点可以相对移动；

（3）添加裂缝过渡边界；

（4）指定裂缝过渡边界的材料参数；

参数设置是指定裂缝过渡边界的刚度和/或滑移准则；

（5）完成计算和后处理；

完成上述操作后，可按常规有限元分析过程进行网格划分、求解及数据处理。

2.根据权利要求1所述的岩土工程中刚性与柔性材料接触带边界设置与确定方法，其特征在于，步骤（2）中所述的裂缝过渡边界终点处的状态由具体工程决定，设置为开放状态。

3.根据权利要求1所述的岩土工程中刚性与柔性材料接触带边界设置与确定方法，其特征在于，步骤（3）中所述的添加裂缝过渡边界，添加方法为：通过鼠标沿着刚性材料边界手动绘制，绘制过程中应注意起点和终点的选择，起点和终点的状态在步骤（2）中已指定。

4.根据权利要求1所述的岩土工程中刚性与柔性材料接触带边界设置与确定方法，其特征在于，步骤（3）中所述的添加裂缝过渡边界，添加方法为：通过输入起点、转折点、终点这些控制点坐标来完成裂缝过渡边界添加。

5.根据权利要求1所述的岩土工程中刚性与柔性材料接触带边界设置与确定方法，其特征在于，步骤（4）中所述的滑移准则为Mohr-Coulomb、Barton-Bandis、GeosyntheticHyperbolic、None中的一种；若选择Mohr- Coulomb准则，须指定内摩擦角、黏聚力、抗拉强度；若选择None，不设置滑移准则，裂缝过渡边界将表现为弹性。