1. 引言
在FLAC3D中，滞回阻尼(Hysteretic damping)用来模拟土和岩石在循环加载过程中由于内部摩擦导致的能量耗散。这种阻尼机制的特点是其应变依赖性，这意味着能量损失随着变形幅度的变化而变化，这与许多其他可能依赖于频率的阻尼类型不同，这种阻尼机制在地下工程、边坡稳定性分析等领域有广泛应用，能够更准确地反映材料在动力荷载作用下的响应特性。
2. 滞回阻尼的特点
滞回阻尼具有如下特点：
(1) 应变相关性: 阻尼力的大小直接取决于变形幅度，变形越大，能量耗散越多，这与传统的频率相关阻尼(如瑞利阻尼)有本质区别。
(2) 工作机制: 在加载-卸载循环过程中形成滞回环，滞回环的面积代表了一个循环内耗散的能量，材料越软，滞回环面积通常越大。
(3) 优势: 更符合土和岩石的实际动力特性，能较好地模拟地震等动力作用下的材料行为，计算结果更接近真实情况。
(4) 在FLAC3D中的应用: 主要用于地震工程分析，可以与其他本构模型组合使用，需要合理设置相关参数以获得准确结果，例如HS Small模型特别适合于模拟具有滞回阻尼的土层。
(5) 注意事项: 参数确定需要依据试验数据，不同应变水平下的阻尼比可能不同，计算过程中需注意数值稳定性。
关于滞回阻尼的关键点包括：
(1) 路径依赖性(Path Dependence)：行为受加载历史的影响，包括施加在材料上过去的应力和应变。
(2) 实现方式：在FLAC3D中，可以使用命令激活滞回阻尼，指定阻尼模型的参数，包括default、sigmoidal和Hardin模型等选项。
s 是从对数应变值中得出的。
3. zone.hysteretic
zone.hysteretic(z,s)函数用于获取或设置单元z的滞回阻尼参数，z是指向指定单元(zone)的指针，s是需要获取或设置的参数名称，f是获取或设置的阻尼参数值。
- 获取参数：f := zone.hysteretic(z,s)- 设置参数：zone.hysteretic(z,s) := f
可设置的参数类型(s)：
(a) 模型参数：
- c0：第一个滞回模型参数
- c1：第二个滞回模型参数
- c2：第三个滞回模型参数
- c3：第四个滞回模型参数
(b) 模型model：
滞回模型标识数
- 1 = 默认模型
zone dynamic damping hysteretic default- 2 = 关闭滞回阻尼
- 3 = Sigmoidal-3模型
zone dynamic damping hysteretic sig3 1.014 -0.4792 -1.249- 4 = Sigmoidal-4模型
- 5 = Hardin模型
zone dynamic damping hysteretic hardin 0.2 ...range cmodel 'mohr-coulomb'
- 6 = Ramberg-Osgood模型
(c) 衰减因子相关：
- modfac：当前衰减因子
- reduction-minimum：衰减因子的最小值（默认为0.005）
(d) 应变分量：
- e1到e6：对应应变分量γ1到γ6
示例：
(1) # 获取某区域的模型类型
[model_type = zone.hysteretic(zone_pointer, "model")]
(2) # 设置衰减因子最小值
[zone.hysteretic(zone_pointer, "reduction-minimum") = 0.01]
(3) # 设置第一个模型参数
[zone.hysteretic(zone_pointer, "c0")]= 0.5
4. 结束语
滞回阻尼通过结合对加载历史和大小的能量耗散依赖性，模拟了循环加载下真实材料的行为。应该注意的是，在运行具有滞回阻尼的动态模型之前，需要评估最大循环应变水平，因为剪切模量的过度降低可能导致意外结果。此外，参数设置需要符合物理意义，不同模型可能需要不同的参数组合，应变分量的设置需要配合具体的工程问题。
