Geotech Seepage

• P 后缀：孔隙水压自由度
• H 后缀：混合公式（适用于不可压缩/近不可压缩材料）

纯渗流分析单元

2. 材料渗透性 | Material Permeability

各向同性渗透

*PERMEABILITY, SPECIFIC=1.0
1.0e-5,    0.8
1.0e-4,    1.0
1.0e-3,    1.2

• 参数：渗透系数 k (m/s), 孔隙比 e
• SPECIFIC=1.0 表示流体密度比重

各向异性渗透

*PERMEABILITY, TYPE=ANISO
1.0e-5, 1.0e-5, 1.0e-6

• kx, ky, kz（通常 kh >> kv）

渗透系数参考值

孔隙比-渗透系数关系

*PERMEABILITY, SPECIFIC=1.0
1.0e-9, 0.6
5.0e-9, 0.8
2.0e-8, 1.0
1.0e-7, 1.2

• Abaqus 自动根据当前孔隙比插值渗透系数

3. 固结分析 | Consolidation Analysis

基本设置

*STEP, NAME=Consolidation
*SOILS, CONSOLIDATION, END=PERIOD
0.01, 3.15e7, 1e-6, 3.15e6

• 初始增量、总时间（秒）、最小增量、最大增量
• END=PERIOD：按时间段控制
• END=SS：达到稳态后结束

初始时间增量估算

$$\Delta t \geq \frac{\gamma_w}{6 E k} (\Delta h)^2$$

• Δh：最小单元尺寸
• E：弹性模量
• k：渗透系数
• γ_w：水的重度

排水边界

** 排水面：孔压=0
*BOUNDARY
TOP_SURFACE, 8, 8, 0.
** 不排水面：不施加孔压约束（自然不排水）

单面排水 vs 双面排水

• 单面排水：仅顶面设 u_p=0
• 双面排水：顶底面均设 u_p=0
• 固结时间比：t_单面 = 4 × t_双面

4. 稳态渗流 | Steady-State Seepage

纯渗流分析

*STEP, NAME=SteadySeepage
*SOILS, STEADY STATE
1., 1., 1e-5, 1.
*BOUNDARY
UPSTREAM, 8, 8, 100.    ** 上游水头
DOWNSTREAM, 8, 8, 0.    ** 下游水头
*END STEP

大坝渗流（自由面问题）

*SOILS, STEADY STATE
*BOUNDARY
UPSTREAM_FACE, 8, 8, 50.
*FLOW, TYPE=SEEPAGE
DAM_DOWNSTREAM, S, 1.0e-5

• SEEPAGE 允许自由面在下游面渗出

5. 瞬态渗流 | Transient Seepage

*STEP, NAME=TransientSeepage
*SOILS, CONSOLIDATION
0.01, 100., 1e-6, 10.
*BOUNDARY
WATER_LEVEL, 8, 8, 80.    ** 水位变化
*END STEP

6. 降水/抽水模拟 | Dewatering

点井降水

*BOUNDARY
WELL_NODES, 8, 8, -20.    ** 强制孔压到目标值

井点降水（流量控制）

*CFLOW
WELL_NODE, 8, -0.001      ** 流量 (m³/s)

7. 不排水分析 | Undrained Analysis

有效应力法（耦合单元）

• 使用 CPE4P 等耦合单元
• 不设置排水边界
• Abaqus 自动跟踪超孔压

总应力法（简化）

• 使用普通单元
• 不排水强度参数：c_u, φ_u = 0
• 不跟踪孔压

Common Issues | 常见问题

Output Requests | 输出请求

*OUTPUT, FIELD
*NODE OUTPUT
POR,     ** 孔隙水压力
U,       ** 位移
*ELEMENT OUTPUT
S,       ** 有效应力
E,       ** 应变
VOIDR,   ** 孔隙比
SAT,     ** 饱和度
FLVEL,   ** 渗流速度

Usage | 用法

CLI

abaqusgpt ask "一维固结分析怎么设置" --domain geotechnical
abaqusgpt ask "大坝渗流分析步骤" --domain geotechnical

Python API

from abaqusgpt.skills.geotech_seepage import GeotechSeepageSkill

skill = GeotechSeepageSkill()
result = skill.execute({
    "query_type": "consolidation_setup",
    "drainage": "double",
    "soil_permeability": 1e-9
})