基于ANSYS建立的油松根土复合体有限元模型的验证

近年来,由于水土流失严重所以根系固土力学机制的研究越来越受到人们的重视,根系固土力学机制的试验研究比较深入但是应用有限元软件对其进行的研究仍处于探索阶段。为了更好地将有限元法应用到根系固土力学机制的研究中,本文参考刘小光的单根、群根拉拔试验建立油松根系-土体几何模型,应用ANSYS建立由根系、土体和接触界面三部分组成的根土复合体有限元模型,模拟单根和群根从土中拔出的过程。用试验数据对有限元分析结果进行对比,验证考虑界面单元的有限元模型建立的可行性。通过用拉拔试验结果对单根和群根的有限元分析结果进行对比,虽然有限元分析结果与试验结果之间存在一定误差但误差在允许范围内,说明该模型可以对根系拉拔试验中根系与土体间的相互作用进行模拟；验证了本文建立的考虑界面单元的根土复合体有限元模型具有一定的可行性；同时为进一步应用有限元方法进行根系固土力学机制的研究提供了模型依据。