Geomechanics Module

Lois de Comportement Matériau Non-linéaire en Géomécanique

Geomechanics Module

Les contraintes, les déformations et les zones plastiques sont obtenues à partir d'un modèle d'excavation du sol. La simulation utilise la loi de plasticité de Drucker-Prager.

Simulez vos Applications Géotechniques

Le Geomechanics Module est un module complémentaire du Structural Mechanics Module et permet des simulations sur des applications géomécaniques comme les tunnels, les excavations, la stabilité des pentes et les ouvrages de soutènement. Doté de plusieurs lois de comportement matériau non linéaires usuelles en géomécanique, ce module propose des interfaces physiques spécialisées pour étudier les déformations, la plasticité, le fluage et les risques de fissuration des sols et des roches, ainsi que leur interaction avec les piliers, renforts et autres structures bâties par l'homme.

Une Variété de Lois de Comportement Matériau en Géomécanique

Le Geomechanics Module propose des lois standards de comportement matériau non linéaire qui décrivent la plasticité du métal à l'aide des critères de von Mises et de Tresca. Mais le point fort du Geomechanics Module réside dans l'ensemble des lois de comportement matériau non linéaires pour les sols, les bétons et les roches, qui sont intégrés aux interfaces physiques pour modéliser la mécanique des solides.

Sols Roches et bétons
Cam-Clay William-Warnke
Drucker-Prager Bresler-Pister
Mohr-Coulomb Ottosen
Matsuoka-Nakai Hoek-Brown
Lade-Duncan  

Images Supplémentaires

  • Les remblais soutiennent une voie en remblai. La figure montre les contraintes dans les colonnes et le déplacement dans l'environnement ambiant (tracé de surface limite en arrière-plan). Les remblais soutiennent une voie en remblai. La figure montre les contraintes dans les colonnes et le déplacement dans l'environnement ambiant (tracé de surface limite en arrière-plan).
  • La force est transférée d'une barre en béton vers ses barres de renforcement en acier au moment de la rupture par traction. La figure montre les contraintes de von Mises dans le béton et les contraintes axiales dans les barres. La force est transférée d'une barre en béton vers ses barres de renforcement en acier au moment de la rupture par traction. La figure montre les contraintes de von Mises dans le béton et les contraintes axiales dans les barres.
  • Grande déformation plastique sous contrainte, pour laquelle un critère de coupure de tension a été défini. Grande déformation plastique sous contrainte, pour laquelle un critère de coupure de tension a été défini.

En plus des modèles de plasticité prédéfinis, il est possible de créer des lois d'écoulement personnalisées, soit directement, en modifiant les interfaces physiques du Geomechanics Module, soit dans l'interface de COMSOL Multiphysics qui offre toute latitude à l'utilisateur pour définir ses propres équations. Il suffit d'entrer les équations constitutives dans le champ d'édition, nul besoin de programmation ou de codes. Ces équations peuvent faire appel aux expressions mathématiques des variables de champ, des invariants de déformation ou de contrainte et des grandeurs dérivées. Si la loi matériau dépend d'une autre variable, comme le champ de température calculée ou la différence de charge, il est possible de d'intégrer directement cette dépendance dans les définitions matériaux. Les lois matériaux fournies dans le Geomechanics Module peuvent ainsi être adaptées et étendues à une classe plus générale de matériaux.

Le Geomechanics Module peut être aisément couplé aux analyses et aux variables des autres modules de la suite de produits COMSOL, en particulier les interfaces physiques qui décrivent l'écoulement en milieux poreux, la poroélasticité et le transport de soluté du Subsurface Flow Module.

Concrete Beam with Reinforcement Bars

Deep Excavation

Tunnel Excavation

Flexible and Smooth Strip Footing on a Stratum of Clay

Block Verification

Triaxial Test

Isotropic Compression Using Cam-Clay Model