受冲击荷载作用土体变形的有限元研究

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。