某大學FLACFLACD在巖土工程中的應用講義

FLAC/FLAC3D在巖土工程中的應用主要內(nèi)容FLAC3D軟件簡介基本原理前后處理FISH語言簡介流-固耦合分析初始應力的生成接觸單元與應用完全非線性的動力分析自定義本構(gòu)模型結(jié)構(gòu)單元及應用FLAC(2D)GIIC操作接觸面設置流體計算FLAC3D軟件簡介基本原理前后處理FISH語言簡介流-固耦合分析初始應力的生成接觸單元與應用完全非線性的動力分析自定義本構(gòu)模型的基本方法結(jié)構(gòu)單元及應用軟件介紹FastLagrangianAnalysisofContinua美國Itasca咨詢公司開發(fā)2D程序(1986)1990年代初引入中國有限差分法(FDM)DOS版→2.0→2.1→3.0→3.1Itasca其他軟件軟件介紹應用：巖土力學分析，例礦體滑坡、煤礦開采沉陷預測、水利樞紐巖體穩(wěn)定性分析、采礦巷道穩(wěn)定性研究等巖土工程、采礦工程、水利工程、地質(zhì)工程特色：大應變模擬完全動態(tài)運動方程使得FLAC3D在模擬物理上的不穩(wěn)定過程不存在數(shù)值上的障礙動力分析功能——地震工程襯砌功能——地下工程可開發(fā)功能FLAC3D軟件簡介基本原理前后處理FISH語言簡介流-固耦合分析初始應力的生成接觸單元與應用完全非線性的動力分析自定義本構(gòu)模型的基本方法結(jié)構(gòu)單元及應用有限差分法古老的方法(上世紀40年代)用差分格式轉(zhuǎn)化控制方程中的微商格式流體力學；土工滲流問題；固結(jié)FDM&FEM的混合求解FDM的新進展Lagrangian網(wǎng)格源自流體力學中的拉格朗日法跟蹤流體質(zhì)點的運動狀態(tài)跟蹤固體力學中結(jié)點，按時步用Lagrangian法研究網(wǎng)格節(jié)點的運動節(jié)點和單元隨材料移動，邊界和接觸面與單元的邊緣一致固體力學大變形理論法國數(shù)學家、物理學家拉格朗日

空間混合離散技術(shù)結(jié)構(gòu)域離散為可由四面體單元組合形成的五面體或六面體等單元以為基本單元(常應力、常應變)體應變的計算：偏應變的計算：空間混合離散技術(shù)+/2=Lagrangian格式動量平衡方程F(t)m牛頓運動定律對于連續(xù)體在靜力平衡條件下，加速度項為0，方程變?yōu)槠胶夥匠藽ase-1自由落體的模擬G=mgS=1/2gt2=20m命令流：configdyngenzonbrisize111inixmul0.1ym0.1zm0.1modelelaspropbulk3e8shear1e8inidens1000setgrav00-10solveage2Case-1自由落體的模擬(movie)FLAC3D的求解過程平衡方程(動量方程)應力—應變關(guān)系(本構(gòu)模型)Gauss定律單元積分應變率速度節(jié)點力新的應力對所有的網(wǎng)格節(jié)點對所有單元FLAC3D中的本構(gòu)模型FLAC3D軟件簡介基本原理前后處理FISH語言簡介流-固耦合分析初始應力的生成接觸單元與應用完全非線性的動力分析自定義本構(gòu)模型的基本方法結(jié)構(gòu)單元及應用FLAC3D的前后處理命令驅(qū)動(推薦)程序控制圖形界面接口計算模型輸出指定本構(gòu)模型及參數(shù)指定初始條件及邊界條件，指定結(jié)構(gòu)單元指定接觸面指定自定義變量及函數(shù)(FISH)求解過程的變量跟蹤進行求解模型輸出菜單驅(qū)動(計算模式)命令欄菜單驅(qū)動(Plot)Ca歲se賓-2一個采最簡川單的親例子ge投n寒zo蜻n垂br床i愧si抓ze附3擋3彼3;建立礙網(wǎng)格mo晨de旦l塌el勢as;材料瓶參數(shù)pr蓋op壞b候ul倘k香3e因8寬sh門ea粗r拒1e窄8in訂i賞de鹿ns涂2南00渠0;初始謙條件fi脾x鉆z慚ra線n貞z伐-.敢1叉.1;邊界虜條件fi歷x決x飼ra告n荷x李-.穿1秧.1fi飲x單x畫ra延n參x蛾2.譜9匯3.雨1fi謹x絞y勝ra者n舍y校-.只1妨.1fi牽x掙y佛ra裂n卡y吼2.戰(zhàn)9螞3.基1se療t職gr循av糊0士0幣-仁10so喂lv趙e;求解ap匆p廉ns傘tr博-忍10啟e4響r按an飼z別3弦x馬1迷2拜y柏1攏2so尼lv薯eRU室N胞FL外AC3D前后墾處理代功能借的優(yōu)藍點多種zo毛ne類型后處事理快貴捷、劈燕方便轉(zhuǎn)、豐杜富計算枕過程魚中的hi追st變量剩動態(tài)骨顯示FI只SH可進劣行參林數(shù)化災模型盟設計單元屑狀態(tài)仔的可湯編程計算牽暫停食時的俗后處蝦理與尋可保健存FL釣AC3D軟件烈簡介基本織原理前后送處理FI引SH語言雞簡介流-固耦跌合分漂析初始宅應力蚊的生帝成接觸銹單元段與應蓮用完全欣非線針性的機動力弟分析自定粗義本縱構(gòu)模床型的致基本畫方法結(jié)構(gòu)談單元矛及應鋪用FI鑰SH語言灣簡介軟件順自帶敵的編便程語辣言語法飛簡單xx興x……en役d_擔xx搭x注意幼事項與FL匆AC本身壇的關(guān)紙鍵字歷沖突保留痰字不盯可縮鋸寫變量詳可不昏定義案，因致此注炎意檢疼查程搶序pr悄in住t室fi帝shta桑bl夾e,念e艦xt君ra等命廳令使既用Ca捆se覽-3萬F焦IS婆H與建辜模兩個訂圓形滲隧道貼的連眨接部敬分變直驚徑的璃隧道率部分主要引內(nèi)容軟件瓦簡介基本辜原理前后搶處理FI寄SH語言已簡介流-固耦仰合分勸析接觸搭單元粥與應愧用完全革非線碧性的拉動力鐮分析自定儀義本址構(gòu)模院型的茄基本黃方法結(jié)構(gòu)慚單元形及應按用FL算AC3D流-固耦賊合分離析(單相徑流)基本煩功能理論浮框架計算粥模式滲流討邊界胡條件紐奉，初鎖始條座件單滲晃流計濃算及霉?jié)B流贈耦合酒計算基本例功能滲流盒各向太同性獲、各雅向異領(lǐng)性不同仆的滲勵流模處型和兇屬性流體畏壓力霞，涌喪入量開，滲州漏量沸和不塔滲水但邊界抽水閑井、探點源促、體壟積源飽和牧滲流堤可采考用顯創(chuàng)式差捆分法升、隱吧式差報分法非飽腿和滲掌流采用欲顯式租差分調(diào)法滲流-固體-熱的耦開合流體駱和固嗓體的更耦合坦程度鎖依賴災于土煙體顆撞粒(骨架)的壓頓縮程醬度，登用Bi解ot系數(shù)孩表示喝顆粒緩的可尋壓縮豆程度墨。循環(huán)說荷載羞引起肥的動燭水壓做力變能化和土體魂液化。地下搞水模探擬方責法有效齊應力錢計算不耦拜合孔壓治為了果正確腦計算洞有效架應力滲流職計算民已得亂到孔記壓分眾布飽和有水夢面線偽的部聾分飽手和力學彩變形蕩產(chǎn)生觸孔壓靜力挖或者霞動力不排庭水孔藍壓或合液化流固手耦合距計算省模式時間盒比例有效寇應力險計算不設員置CO叼NF罪IG似F引lu撥id孔壓徐不改岡變設置歲孔壓斜分布IN衡IT泛IA滲L條ppWA課TE蠢R沿ta闊bl慰eWA嗽TE哈R劣de合ns貸it你yWA溉TE爺R茫ta愁bl移e偉fa絹ceSE視T括gr般av膛it匠y手動劇設置干濕富密度設置CO磁NF軌IG貴f百lu后id設置箭土體干密浸度滲流鄙模型MO沉DE串L濟fl釋_i穴so辜tr甘op梢icMO鍛DE桂L安fl黑_a皺ni溜so醋tr而op浪icMO并DE帽L遵fl盾_n繳ul想lSE恨T俯fl張ui踏d凍of勵fse傲t罵WA洋TE閑R次bu增lk浙=磚0無滲匠流模笨式滲流外模式不耦開合計錘算CO潤NF信IG雖f允lu讓idSE配Tme陣ch袖o惱ff正確半的滲寺透系廣數(shù)得到揉孔壓嬸分布宇和水蹲面線穩(wěn)態(tài)裳滲流膚可以溫減小KfCO廟NF更IG鞋f監(jiān)lu嘆idSE飄Tfl孝ui路d暖of昆f正確遍的流開體模礦量Kf不需土要滲鑼透系眨數(shù)單滲農(nóng)流模射式單力桶學模唉式流固拌耦合均計算CO焦NF陜IG雄f摔lu謎idSE掩T產(chǎn)fl育ui呼d歉on真實年的流挪體模您量Kf和滲烘透系該數(shù)耦合佳方式DpDevDsDevDp計算蘋模式手動便調(diào)整慌的ST浸EP求解主從蔑進程縮慧的SO峽LV明E求解自動ST喇EP求解流固進耦合齡的計月算方峽法手動己調(diào)整莖的ST頑EP求解SE敏T遲fl焦ui我d享on炊m零ec亭h材of每fST僚EPSE坐T根fl雖ui駐d牽of腥f乏me煙ch割o干nST僚EP主從屑進程秤的SO從LV日E求解SE量T皂me緒ch麥f黨or猜ceSE畏T施me恰ch畫s荒ub哨st嫩ep表n譯a扁ut臟o駱(從進木程)SE楊T騎me芬ch貢s黑ub荒st要ep青m鼓(主進兇程)SO捐LV怠E亡ag紐奉e自動ST旬EP求解ST寨EP滲流引問題(C肢ON久FI姨Gfl停ui作d)分析案步驟時間總比例(ts,殼tc)穩(wěn)態(tài)不排騾水狀但態(tài)相當擾動滅類型力學堪擾動孔壓你擾動流固候剛度燈比Rk是否>>另>1完全午耦合屑模式時間京比例僵相當月；力坊學擾形動滲流剩邊界愉條件袍，初鵝始條便件默認籃的邊鵝界條廈件是殖不透邁水邊充界孔隙竊壓力微自由(不透秤水邊元界)固定糾孔隙慚水壓經(jīng)力(透水宅邊界)如：想井孔隙抬壓力誕，孔撒隙率以，飽調(diào)和度充和流鄭體屬齡性的撇初始煤分布蜓可以龜用IN扛IT阿IA非L命令圣或者PR甜OP糖ER仿TY命令霉定義衰。Ca桿se膚-4真空偷預壓修的簡詢單模析擬孔壓透邊界繡條件ts>>鞠tc長期流分析(排水)Rk>>葵1骨架掌很軟孔壓省擾動進行bi滴ot才_m扇od調(diào)整砂層軟土肚層粘土新層PV援D2m8m10堆mDa驚ta筐f雄il歷e:數(shù)值萍分析膚過程(m衫ov亦ie佛)初始罷應力倆的生貢成為什貿(mào)么要少單獨男列出控？分析引過程慰中出謀現(xiàn)的拐很多四問題詞都與舅初始殃應力際是否泰合理贈有關(guān)手冊絹中的柔例子凈五花遼八門生成油方法彈性輛求解更改鮮強度接參數(shù)領(lǐng)的彈暮塑性梢求解設置述初始漠應力森的彈睬塑性船求解存在桑水壓殖力的極初始朋應力販生成水下才建筑譯的初展始應幸力生柄成彈性該求解模型尺寸單元數(shù)量密度KGU1×1×2(m3)1×1×2200030MPa10MPa0.35ge閥n臭zo踢n襪br斤i渠si小ze耐1欺1慶2m誘el東aspr取op松b孕ul賺k鳴3e眉7盤sh屑ea減r反1e謙7fi遵x蒜z擔ra躲n殊z秩0fi玩x枝x食ra包n求x圾0fi分x火x為ra宗n厲x姜1fi賣x爪y絞ra嗽n別y辱0fi纏x州y柳ra死n萬y殼1in望i墳de撕ns居2狀00周0se蹤蝶t鼻gr葡av蠢0嘆0絕-龜10so蘇lv盤eSt會ep刷=許1然62sz系=達-4完0e扛3sx懲=及-2伸1.賞54皺e3更改存強度琴參數(shù)藏的彈督塑性孝求解模型尺寸單元數(shù)量密度KGcfu1×1×2(m3)1×1×2200030MPa10MPa10kPa150.35ge摸n唱zo功n兆br疾i欠si裁ze脫1蟲1哈2mo播de粘l體mo攀hrpr貼op浪b遼ul推k催3e螞7邁sh焦ea楊r露1e留7c擔1e柴10f叨15te捐n淡1e鬼10fi鋸x多z燥ra御n扭z紀0fi即x鬼x某ra氣n脫x旬0fi彼x伸x莫ra速n質(zhì)x挨1fi總x評y相ra腹n阿y葡0fi慨x即y瓣ra蔥n彈y境1in囑i譽de葵ns葡2燙00襪0se忘t蠢gr海av草0純0世-床10so夸lv余epr機op取b非ul慮k先3e魄7蓮sh酬ea旁r乎1e她7c傘10滲e3f惕15te各n株0so嚇lv腔eSt持ep菠=毅1胸63sz舞=蹤蝶-4棵0e冷3sx早=灘-2冰1.梨54蕩e3Or胖:窄so晴lv掠e誕el害as迎ti戲c設置班初始共應力躬的彈述塑性飲求解模型尺寸單元數(shù)量密度KGcfu1×1×2(m3)1×1×2200030MPa10MPa10kPa150.35ge該n匪zo硬n彎br悉i導si僻ze歌1渣1藝2mo隸de盛l挪mo示hrpr坐op枝b漂ul譽k親3e逆7合sh向ea害r胸1e供7c售10遵e3絲式f墓1夾5找te嶼n娃0fi庸x比z掉ra拆n理z信0fi豈x奶x片ra轎n嗽x額0fi育x渣x堂ra鋒n稼x豆1fi義x劃y勵ra堤n姐y曾0fi考x秒y逆ra絨n述y答1in疫i剝de帥ns萍2最00溫0in筍i帶sz宵z悶-4揮0e圖3真gr督ad淡0妹0茄2緞0e羞3晌ra御n草z賴0憲2in窯isy水y-2撓0e睛3測gr圣ad遭0糕0趣1駕0e稀3桶ra晃n中z標0尋2in拐isx報x-2捷0e鄉(xiāng)豐3披gr搜ad竊0劇0納1值0e毒3央ra柴n籌z喜0屢2se穗t釣gr賺av拋0虛0憤-附10so功lv納eSt繁ep等=0sz易=攀-4琴0e嶼3sx=樂-2膽0e夸3存在脊水壓疊力的垃初始夏應力咸生成模型尺寸單元數(shù)量飽和密度KGcfu水位線孔隙率1×1×2(m3)1×1×2200030MPa10MPa10kPa150.351m0.5ge鏡n食zo潤n晝br酒i秋si趕ze閉1扒1膝2mo笛de佩l低mpr鎮(zhèn)op觸b宴ul把k廢3e件7川sh影ea艦r聯(lián)1e鈔7c產(chǎn)10可e1雷0徑f杠15悟t與en宵1采e1溝0fi怪x偷z鉛ra陷n蒙z就0fi膛x咽x熔ra龜n虎x句0fi矛x約x買ra斜n捐x諷1fi遮x參y澇ra溪n所y蜻0fi頂x否y翁ra御n激y姿1in觸i井de駐ns圖2醫(yī)00黨0僻ra竭n搞z館0闊1in衰i粥de杜ns姓1抓50孫0相ra淘n弊z幟1仇2in驚i而sz吸z迅-3朋5e溝3江gr蹄ad裝0徒0浙2咱0e件3丘r蒸an濕z譯0往1in念i開sy小y慎-1齒7.親5e甩3韻gr普ad誦0樂0網(wǎng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