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1、FLAC3D软件建模分析,2019/10/19,网格生成,FLAC/FLAC3D的网格生成可采用以下三种方法： FLAC/FLAC3D软件内置模型基元； FLAC3D模型规则网格可通过FLAC软件生成； 通过内置语言FISH生成网格； 通过第三方软件生成。,复杂网格的生成难度大 接口编写 不同软件之间的精度差异 Group的定义 采用.flac3d的文件格式 .flac3d文件的格式 G 1 1.0e+00 1.0e+00 1.0e+00 Z B8 1 2 3 4 5 6 7 8 ZGROUP Soil 1 2 3 impgrid & expgrid 仅限于网格,外部模型导入规则,模型检查,数
2、据格式,* FLAC3D grid produced by FLAC3D * GRIDPOINTS G 1 0.000000000e+000 0.000000000e+000 0.000000000e+000 G 2 1.000000000e+000 0.000000000e+000 0.000000000e+000 G 3 0.000000000e+000 1.000000000e+000 0.000000000e+000 * ZONES Z B8 1 1 2 3 4 5 6 7 8 Z B8 2 2 9 5 7 10 8 11 12 Z B8 3 9 13 10 11 14 12 15 1
3、6 ZGROUP top 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572
4、 573 574 ,通过内置语言FISH生成网格,通过第三方软件生成,3DSHOP生成网格,通过第三方软件生成,Ansys生成网格,通过第三方软件生成,Surfer生成网格,后处理,通过第三方软件生成,Gocad生成网格,应力初始化,应力初始化的条件：具有充足的水文地质条件 应力初始化的优点： 由于边界及非线性因素，能够正确合理反映地质水文条件； 对于非线性问题，能够明显提高计算速度。,侧压力系数的确定,侧压力系数的确定,常见土侧压力系数经验值,侧压力系数的确定,构造应力初始化(深埋情况),接触单元的用途,岩体介质中的节理、断层、岩层面 基础与土体的接触 箱、槽及其内充填物的接触 抵触体之间的
5、界面 空间中无变形的固定“障碍”,接触单元原理,一.接触单元几何几物理性质 节理单元无厚度 FLAC: 2节点(双面)；FLAC3D: 3 节点(单面) “等代面积”的概念 物理力学参数较多 三种工作模式 1.粘结界面 2.粘接滑移 3.库伦滑动,几何模型建立,二.FLAC3D程序,“移去移来”法 “导去导来”法 FLAC3D.V3.0及以上版本新功能,接触单元参数的确定,一.刚度的选取,经验估计方法： 从岩体性质来估计节理的刚度(无厚度)。假定岩体的变形是由无扰动岩体的变形和节理变形两部分组成，可以写成： 再假定岩体内部只有一组节理，加载方向和节理面垂直，可以用下式估计节理刚度：,接触单元参
6、数的确定,从填充材料来估计节理的刚度(有厚度且假定填充材料为弹性)：,二.屈服参数的选取,接触单元参数的确定,FISH语言简介,软件自带的编程语言 是否一定要学？ 视情况而定，需要时查询FISH变量即可 语法简单 xxx end_xxx 注意事项 与FLAC本身的关键字冲突 保留字不可缩写 变量可不定义，因此注意检查程序 print fish table, extra等命令使用,FISH应用介绍,改变水头边界,FISH应用介绍,隧洞开挖应力释放,流固耦合分析,无渗流模式,不设置CONFIG Fluid 孔压不改变 INITIAL pp WATER table WATER density SET
7、 gravity WATER table face 手动设置干湿密度,设置CONFIG fluid 瞬态渗流分析 有效应力计算 不排水计算 设置土体干密度 渗流模型 MODEL fl_isotropic MODEL fl_anisotropic MODEL fl_null,渗流模式,安全系数计算,安全系数计算,FOS=1.61,FOS=2.71,耦合分析,def ramp ramp = min(1.0,float(step)/200.0) end apply nstress = -0.5e6 hist ramp range x -.1 3.1 z 9.9 10.1,P,超孔隙压力生成,耦合分析
8、,def ramp ramp = min(1.0,float(step)/200.0) end apply nstress = -0.5e6 hist ramp range x -.1 3.1 z 9.9 10.1,P,孔压消散,二次开发环境,FLAC3D采用面向对象的语言标准C+编写 本构模型都是以动态连接库文件(.DLL文件)的形式提供 VC+6.0(SP4)或更高版本的开发环境 优点 自定义的本构模型和软件自带的本构模型的执行效率处在同一个水平 自定义本构模型(.DLL文件)适用于高版本的FLAC(2D)、3DEC、UDEC等其他Itasca软件中,学习方法,如何快速入门？ 手册Sect
9、ion2部分Getting started ; 手册Section3部分Problem Solving with FLAC3D 计算算例熟悉基本命令和操作 如何提高？ 细看需求的计算模块 了解理论 多讨论 需要多长时间？ 1week可以入门 花更多的时间才能提高 More times, more gains.,学习经验,Manuals for Details. （宝典） 中间时步表现出一些不合实际的结果，需要足够的专业和数学知识进行判断与解释。 充分了解你写的每一条命令的含义。 少量单元的数值试验帮助理解软件的功能 关键变量的参数化编程设计 参数 模型 方法(软件) 由简到繁，循序渐进 仿真论坛 ,End,
