flac3d5.0結(jié)構(gòu)單元教程

FLAC3D5.0培訓(xùn)日程安排FLAC3D

V5.0界面操作FLAC3D基本操作方法vs應(yīng)用流程；FLAC3D內(nèi)置Fish語(yǔ)言的應(yīng)用；FLAC3D結(jié)構(gòu)單元vs接觸單元；FLAC3D滲流模塊其他1精選2021版課件StructuralElement2精選2021版課件FLAC3D結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元的類型結(jié)構(gòu)單元的建模方法結(jié)構(gòu)單元的參數(shù)取值結(jié)構(gòu)單元實(shí)例分析關(guān)于link3精選2021版課件FLAC3D中包含六種形式的結(jié)構(gòu)單元，可以分成兩類：線型結(jié)構(gòu)單元：梁?jiǎn)卧?beam)錨索單元(cable)樁單元(pile)殼型結(jié)構(gòu)單元：殼單元(shell)土工格柵(geogrid)襯砌單元(liner)FLAC3D中的結(jié)構(gòu)單元是巖土工程中實(shí)際結(jié)構(gòu)的一種“抽象”，即采用簡(jiǎn)單的單元形式來(lái)模擬復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)單元由結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)(node)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件(SELs)構(gòu)成。結(jié)構(gòu)單元中的節(jié)點(diǎn)(node)可以與周圍的實(shí)體網(wǎng)格(zone)或其它結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)建立連接(link)，通過(guò)連接實(shí)現(xiàn)巖土體或結(jié)構(gòu)與其它結(jié)構(gòu)發(fā)生相互作用。注意：結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)并不是簡(jiǎn)單地與實(shí)體網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)(gridpoint)建立聯(lián)系，也不能建立node與gridpoint之間的link1、結(jié)構(gòu)單元的類型

4精選2021版課件梁?jiǎn)卧猻elbeamid1beg40-1end50-2nseg4selnodeid=1000selnodeid=2200selnodeid=340-1selnodeid=450-2selbeamselcid=1id=1node12;selbeamselcid=2id=1node23selbeamselcid=3id=1node34樁單元selpileid1beg000end0010nseg42、結(jié)構(gòu)單元的建模方法兩種建模方式各有各的優(yōu)點(diǎn)，第二種方式適合建立復(fù)雜曲線結(jié)構(gòu)單元（但是要注意它不會(huì)自動(dòng)建立link??！若不手動(dòng)link就無(wú)任何作用）5精選2021版課件錨索單元selcableid1beg40-1end50-2nseg42、結(jié)構(gòu)單元的建模方法6精選2021版課件建立梁?jiǎn)卧?，并顯示單元坐標(biāo)系！2、結(jié)構(gòu)單元的建模方法—線型結(jié)構(gòu)單元起始點(diǎn)坐標(biāo)并給定分段數(shù)目的方法；7精選2021版課件ID號(hào)相同，共用Node，ID不同，各個(gè)ID對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)單元有各自獨(dú)立的node。除非設(shè)置聯(lián)系，否則即使節(jié)點(diǎn)位于同一位置也不會(huì)傳遞力。結(jié)構(gòu)單元的顯示！GUI操作和命令操作（manual）！調(diào)整好顯示效果后可以將顯示的命令文件另存出來(lái)，以備下次使用。（最適用于幾何模型相同，參數(shù)不同的，不同工況分析的比較）2、結(jié)構(gòu)單元的建模方法—線型結(jié)構(gòu)單元8精選2021版課件先建立節(jié)點(diǎn)再聯(lián)接成單元的方法；2、結(jié)構(gòu)單元的建模方法—線型結(jié)構(gòu)單元9精選2021版課件殼單元2、結(jié)構(gòu)單元的建模方法—?dú)ば徒Y(jié)構(gòu)單元10精選2021版課件defset_valsglobalptA=25.0*sin(40.0*degrad);

globalptB=25.0*cos(40.0*degrad)end@set_valsgeneratezonecylinderp0=(0.0,0.0,0.0)&p1=(@ptA,0.0,@ptB)&p2=(0.0,25.0,0.0)&p3=(0.0,0.0,25.0)&p4=(@ptA,25.0,@ptB)&p5=(0.0,25.0,25.0)&size=(1,2,2)selshellid=5rangecylinderend1=(0.0,0.0,0.0)&end2=(0.0,25.0,0.0)radius=24.5notplotaddzgplotadselgeomdeletezones;deleteallzonesselnodeinitzposadd-25.02、結(jié)構(gòu)單元的建模方法—?dú)ば徒Y(jié)構(gòu)單元11精選2021版課件通過(guò)附著在實(shí)體網(wǎng)格表面來(lái)生成shell單元。TheshellscanthenberepositionedifecessarybyusingtheSELnodeinitcommand2、結(jié)構(gòu)單元的建模方法—?dú)ば徒Y(jié)構(gòu)單元12精選2021版課件FLAC3D是巖土工程的專業(yè)軟件，因此一般很少用來(lái)做專門的結(jié)構(gòu)分析。在涉及到結(jié)構(gòu)單元的問(wèn)題中，往往都要考慮結(jié)構(gòu)與周圍的實(shí)體單元的相互作用。在結(jié)構(gòu)單元的建模時(shí)要特別注意一個(gè)基本原則：一個(gè)zone至多包含一個(gè)structurenode!因此在建立線型結(jié)構(gòu)單元時(shí)，要特別注意nseg變量的大小。nseg太小則會(huì)導(dǎo)致計(jì)算不精確，而太大就會(huì)違反結(jié)構(gòu)單元建模的基本原則。2、結(jié)構(gòu)單元的建模方法—注意事項(xiàng)13精選2021版課件梁?jiǎn)卧猠mod——彈性模量，Enu——泊松比，νxcarea——橫截面積，Axciy——梁結(jié)構(gòu)y軸慣性矩,Iyxciz——梁結(jié)構(gòu)z軸慣性矩，Ixxcij——極慣性矩，Jdensity——密度，ρpmoment——塑性矩，Mpthexp——熱膨脹系數(shù)，αtydirection——矢量Y錨索單元emod——彈性模量，Excarea——橫截面積，Agr_coh——單位長(zhǎng)度上水泥漿粘結(jié)力cggr_fric——水泥漿的摩擦角φggr_k——單位長(zhǎng)度上水泥漿剛度kggr_per——水泥漿外圈周長(zhǎng)Pgslide——大變形滑動(dòng)標(biāo)志slide_tol——大變形滑動(dòng)容差ycomp——抗壓強(qiáng)度(力)density——密度thexp——熱膨脹系數(shù)3、結(jié)構(gòu)單元的參數(shù)取值14精選2021版課件3、結(jié)構(gòu)單元的參數(shù)取值某些結(jié)構(gòu)單元參數(shù)的取值要視具體情況而定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)且必要時(shí)調(diào)整參數(shù)通過(guò)試算來(lái)確定。15精選2021版課件4、結(jié)構(gòu)單元實(shí)例分析

4.1、簡(jiǎn)支梁（beam單元）承受兩個(gè)相等集中載荷4.2、簡(jiǎn)支梁（shell單元）承受兩個(gè)相等集中載荷16精選2021版課件SimpleBeam–TwoEqualConcentratedLoads4.1、簡(jiǎn)支梁（beam單元）承受兩個(gè)相等集中載荷17精選2021版課件Asimplysupportedbeamisloadedbytwoequalconcentratedloads,symmetricallyplacedasshowninFigure1.9.Theshearandmomentdiagramsforthisconfigurationarealsoshowninthefigure.Theshearforcemagnitude,V,isequaltotheappliedconcentratedload,P.Themaximummoment,Mmax,occursbetweenthetwoloadsandisequaltoPa.Themaximumdeflectionofthebeam,max,occursatthecenterandisgivenbyAISC(1980,p.2-116)as4.1、簡(jiǎn)支梁（beam單元）承受兩個(gè)相等集中載荷18精選2021版課件載荷(N)載荷距支座的距離(m)鉸支座之間的距離(m)彈性模量(Pa)慣性矩(m^4)慣性矩(m^5)最大撓度(m)PaLEIyIzΔmax10000392.00E+112.00E-042.00E-040.006468750根據(jù)理論公式計(jì)算得到：4.1、簡(jiǎn)支梁（beam單元）承受兩個(gè)相等集中載荷19精選2021版課件newtitle"SimpleBeam---TwoEqualConcentratedLoadsSymmetricallyPlaced";======================================================;Createthegrid,insurethatnodeswillexistatthirdpoints.selbeamid=1begin=(0,0,0)end=(3,0,0)nseg=3selbeamid=1begin=(3,0,0)end=(6,0,0)nseg=4selbeamid=1begin=(6,0,0)end=(9,0,0)nseg=3;======================================================;Assignbeampropertiesselbeamid=1propemod=2e11nu=0.30&xcarea=6e-3xcj=0.0xciy=200e-6xciz=200e-6;========================================================;Specifymodelboundaryconditions(includingappliedloads)selnodefixzxryr;restrictallnon-beammodesselnodefixyrangeid=1;selnodefixyrangeid=9;;rollersatbeamendsselnodeapplyforce=(0.0,-1e4,0.0)rangeid=2;applypointloadsselnodeapplyforce=(0.0,-1e4,0.0)rangeid=5;4.1、簡(jiǎn)支梁（beam單元）承受兩個(gè)相等集中載荷20精選2021版課件;==========================================================;Setuphistoriesformonitoringbehavior.historyaddid=10selnodeydispid=7historyaddid=30selbeamselmomentmzend2cid=1;moment,rightofSEL-1historyaddid=31selbeamselmomentmzend1cid=2;moment,leftofSEL-2;========================================================;Bringtheproblemtoequilibriumsolveratio=1e-7saveequal-concent-loads;========================================================;Printoutbeamresponses.listselbeamforcelistselbeammomentlistselnodedisprangeid=7return4.1、簡(jiǎn)支梁（beam單元）承受兩個(gè)相等集中載荷如何設(shè)置結(jié)構(gòu)單元的跟蹤變量！21精選2021版課件Beam_concent_loads_Example1.34.1、簡(jiǎn)支梁（beam單元）承受兩個(gè)相等集中載荷22精選2021版課件撓度計(jì)算4.1、簡(jiǎn)支梁（beam單元）承受兩個(gè)相等集中載荷23精選2021版課件剪力、彎矩計(jì)算24精選2021版課件剪力、彎矩計(jì)算這是節(jié)點(diǎn)力?。?！25精選2021版課件26精選2021版課件梁?jiǎn)卧植孔鴺?biāo)系：x軸從節(jié)點(diǎn)1到節(jié)點(diǎn)2，y軸在橫截面中4.1、簡(jiǎn)支梁（beam單元）承受兩個(gè)相等集中載荷27精選2021版課件彎矩矢量的指向，右手法則！4.1、簡(jiǎn)支梁（beam單元）承受兩個(gè)相等集中載荷28精選2021版課件Listselbeamnodalforces:componentsaredisplayedintermsofthebeamlocalcoordinatesystems.ThesearetheforcesexertedbythenodesonthebeamSEL.小結(jié)：梁?jiǎn)卧某Ｓ妹?.1、簡(jiǎn)支梁（beam單元）承受兩個(gè)相等集中載荷historyselbeamselcid怎么找？（坐標(biāo)or鼠標(biāo)information？）29精選2021版課件selSelnode命令針對(duì)所有的結(jié)構(gòu)單元30精選2021版課件Selnodefixkeyword<keyword>...31精選2021版課件newtitle"SimpleBeam(modeledusingshellSELs)"genzonebricksize12,3,1&p00,0,1.0p19,0,1.0p2000p3011.0;shell寬度為單位1（z方向上）selshellid=1crossdiagelemtype=dktrangey-0.10.1selshellid=1propiso=(2e11,0.0)thick=0.133887deletezoneselnodefixxyxryrrangex=(-0.1,0.1);supportatleftend–hinge鉸支座selnodefixyxryrrangex=(8.9,9.1);supportatrightend–roller輥軸支座selnodefixzxryr;restrictnon-beamdeformationmodesselnodeapplyforce=(0,-1667,0)rangeunionid=71id=12;outnds,leftselnodeapplyforce=(0,-3333,0)rangeunionid=46id=13;innds,leftselnodeapplyforce=(0,-1667,0)rangeunionid=79id=24;outnds,rt.selnodeapplyforce=(0,-3333,0)rangeunionid=54id=25;innds,rt.將均布載荷轉(zhuǎn)換為等效節(jié)點(diǎn)力4.2、簡(jiǎn)支梁（shell單元）承受兩個(gè)相等集中載荷32精選2021版課件historyaddid=1unbalhistoryaddid=10selnodeydispid=19;displatcenter;moment,leftthirdhistoryaddid=20selrecoversresMxsurfX1,0,0cid=59;shear,leftthirdhistoryaddid=30selrecoversresQxsurfX1,0,0cid=59solveratio=1e-7listselnodedisprangeid=19saveshell0return4.2、簡(jiǎn)支梁（shell單元）承受兩個(gè)相等集中載荷33精選2021版課件4.2、簡(jiǎn)支梁（shell單元）承受兩個(gè)相等集中載荷34精選2021版課件selshellid=1elemtype=cstrangey-0.10.1;no-crossdiagselshellid=1crossdiagelemtype=dktrangey-0.10.1Crossdiagvsno-crossdiag4.2、簡(jiǎn)支梁（shell單元）承受兩個(gè)相等集中載荷35精選2021版課件局部坐標(biāo)系！看彎矩到底應(yīng)該看哪一個(gè)？？36精選2021版課件4.2、簡(jiǎn)支梁（shell單元）承受兩個(gè)相等集中載荷37精選2021版課件4.2、簡(jiǎn)支梁（shell單元）承受兩個(gè)相等集中載荷38精選2021版課件39精選2021版課件4.2、簡(jiǎn)支梁（shell單元）承受兩個(gè)相等集中載荷40精選2021版課件surfXXxXyXzThesurfxvector(Xx,Xy,Xz)enablesasurfacecoordinatesystemtobegeneratedforallnodesusedbytheshell-typeSELsintheoptionalrange.Thesurfacecoordinatesystem,x'y'z',hasthefollowingproperties:(1)z'isnormaltothesurface;(2)x'istheprojectionofthegivensurfxvectorontothesurface;and(3)y'isorthogonaltox'andz'.Thez'-directionisfoundateachnodebytakingtheaveragenormaldirectionofallshell-typeSELsintherange.Ifthesurfxvectorisalignedatz'atanynode,thenprocessingstopsandanerrormessageisdisplayed.Toproceed,designateadifferentsurfxvector,orrestricttherangeofshell-typeSELsconsidered.ThesurfacecoordinatesystemcanbequeriedwiththecommandLISTselrecoversurfaceandtheFISHfunctionnd_ssys.ItcanalsobesetforanindividualnodewiththeFISHfunctionnd_ssysx.Itcanbevisualizedwiththeselgeometryplotitembysettingthesystemtypeswitchword.ThevalidityofthesurfacesystemataparticularnodecanbequeriedwiththeFISHfunctionnd_svalid.Thesurfacesystematanodeautomaticallybecomesinvalidunderthefollowingconditions:(1)large-strainupdate;or(2)creationordeletionofashell-typeSELthatusesthenode.ValiditymustbereestablishedwiththeSELrecoversurfacecommand.SelRecoverkeyword<range...>41精選2021版課件5、關(guān)于link兩種：Node-ZoneNode-Node42精選2021版課件創(chuàng)建一個(gè)新的link，link的源節(jié)點(diǎn)為sid，而聯(lián)接目標(biāo)為node或zone。Id為新link的ID號(hào)。Sid是已經(jīng)存在的節(jié)點(diǎn)（作為源節(jié)點(diǎn)）的ID號(hào)，可選關(guān)鍵字target用于確定目標(biāo)對(duì)象（node或zone）。默認(rèn)的目標(biāo)對(duì)象為zone。對(duì)于zone目標(biāo)對(duì)象，如果tid沒(méi)有定義，將會(huì)使用與源節(jié)點(diǎn)距離在delta范圍內(nèi)的非空zone；否則，如果tid定義了，如果該tid所指示的單元為非空zone，且該zone的邊界距離在delta之內(nèi)，就會(huì)建立link。對(duì)于node目標(biāo)對(duì)象，tid就必須定義了，且兩個(gè)節(jié)點(diǎn)必須彼此很靠近。由delta確定。。。。如果不能確定源和目標(biāo)對(duì)象，就會(huì)報(bào)錯(cuò)，且該命令不會(huì)對(duì)模型產(chǎn)生任何作用。新link的attachment條件設(shè)置為6個(gè)自由度均為“rigid”。Side1，side2關(guān)鍵字對(duì)于確定嵌入式liner的哪個(gè)面上產(chǎn)生link。sel可選參數(shù)與必選參數(shù)！！43精選2021版課件5、關(guān)于link以預(yù)應(yīng)力錨桿的托盤模擬為例selcableid=1beg0,0,0end0,29,0nseg10selcableid=1beg0,29,0end0,35,0nseg6selcableid=1propemod2e10ytension310e3xcarea0.0004906&gr_coh1gr_k1gr_per0.0785rangecid1,10selcableid=1propemod2e10ytension310e3xcarea0.0004906&gr_coh10e5gr_k2e7rangecid11,17seldeletelinkrangeid1；這里刪除的是誰(shuí)的id？Sellinkid=1001targetzonesellinkattachxdir=rigidydir=rigidzdir=rigidxrdir=rigidyrdir=rigidzrdir=rigidrangeid100selcableid=1pretension60e3rangecid1,1044精選2021版課件FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例Beam單元基坑開挖支護(hù)以前述extrude的模型為例，進(jìn)行隧道和基坑開挖支護(hù)45精選2021版課件bulk(Pa)shear(Pa)fric(?)coh(Pa)tens(Pa)1e80.3e8351e31e3開挖區(qū)域材料力學(xué)參數(shù)計(jì)算模型幾何邊界Beam單元基坑開挖支護(hù)FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例46精選2021版課件基坑垮塌過(guò)程Beam單元基坑開挖支護(hù)FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例47精選2021版課件基坑垮塌過(guò)程Beam單元基坑開挖支護(hù)FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例48精選2021版課件基坑垮塌過(guò)程Beam單元基坑開挖支護(hù)FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例49精選2021版課件基坑垮塌過(guò)程Beam單元基坑開挖支護(hù)FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例50精選2021版課件Beam單元基坑開挖支護(hù)基坑垮塌過(guò)程FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例51精選2021版課件Beam單元基坑開挖支護(hù)基坑垮塌過(guò)程FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例52精選2021版課件Beam單元基坑開挖支護(hù)基坑垮塌過(guò)程FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例53精選2021版課件Beam單元基坑開挖支護(hù)基坑垮塌過(guò)程FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例54精選2021版課件Beam單元基坑開挖支護(hù)基坑垮塌過(guò)程FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例55精選2021版課件Beam單元基坑開挖支護(hù)FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例56精選2021版課件Beam單元基坑開挖支護(hù)最大不平衡力FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例57精選2021版課件Beam單元基坑開挖支護(hù)最大不平衡力FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例58精選2021版課件Interface59精選2021版課件Interface-概述巖土工程中涉及到很多的接觸問(wèn)題，比如擋土墻與墻后填土之間的接觸、樁與土接觸、土石壩中混凝土防滲墻與土體之間的接觸等。FLAC/FLAC3D提供了接觸面單元，可以分析一定受力條件下兩個(gè)接觸的表面上產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)滑移、分開與閉合。概述FLAC和FLAC3D中的接觸面單元可以用來(lái)模擬巖體中的節(jié)理、斷層；

地基與土體之間的接觸；

礦倉(cāng)與倉(cāng)儲(chǔ)物的接觸面；

相互碰撞物體之間的接觸面；

空間中的障礙邊界（即固定的不變形的邊界）條件。FLAC3D中建立接觸面單元應(yīng)遵循以下原則：

小的表面與大的表面相連時(shí)，接觸面應(yīng)建立在小的表面上；

如果兩相鄰的網(wǎng)格有不同的密度，接觸面應(yīng)建立在密度大的區(qū)域上；

接觸面單元尺寸通常應(yīng)該等于或小于相連的目標(biāo)面的尺寸；

使用Attach命令連接的兩個(gè)表面不應(yīng)再建立接觸面。60精選2021版課件Interface-概述FLAC和FLAC3D中的接觸面采用的是無(wú)厚度接觸面單元，接觸面本構(gòu)模型采用的是庫(kù)侖剪切模型。FLAC3D中接觸面的基本理論FLAC3D中接觸面單元由一系列三節(jié)點(diǎn)的三角形單元構(gòu)成，接觸面單元將三角形面積分配到各個(gè)節(jié)點(diǎn)中，每個(gè)接觸面節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)相關(guān)的表示面積。每個(gè)四邊形區(qū)域面用兩個(gè)三角形接觸面單元來(lái)定義，然后在每個(gè)接觸面單元頂點(diǎn)上自動(dòng)生成節(jié)點(diǎn)，當(dāng)另外一個(gè)網(wǎng)格面與接觸面單元相連時(shí)，接觸面節(jié)點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生。FLAC3D中接觸面是單面的，認(rèn)識(shí)這一點(diǎn)很重要，這點(diǎn)與二維FLAC中所定義的雙面接觸面不同。可以把接觸面看作“收縮帶”，可以在指定面上拉伸，從而導(dǎo)致接觸面和與之可能相連的其它任何面的相互刺入變得敏感。接觸面單元可以通過(guò)接觸面結(jié)點(diǎn)和實(shí)體單元表面（稱為目標(biāo)面）之間來(lái)建立聯(lián)系。接觸面法向方向所受到的力由目標(biāo)面方位所決定。在每個(gè)時(shí)間步計(jì)算中，首先得到接觸面節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)面之間的絕對(duì)法向刺入量和相對(duì)剪切速度，再利用接觸面本構(gòu)模型來(lái)計(jì)算法向力和切向力的大小。61精選2021版課件Interface-概述接觸面單元、接觸面節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)表示面積的示意圖。62精選2021版課件為何要分離網(wǎng)格后再“移來(lái)移去”63精選2021版課件64精選2021版課件1、手冊(cè)中給出的接觸面建立方法——So-called“移來(lái)移去法”genzoneradcylp0(0,0,0)p1(8,0,0)p2(0,0,-5)p3(0,8,0)&p4(8,0,-5)p5(0,8,-5)p6(8,8,0)p7(8,8,-5)&p8(.3,0,0)p9(0,.3,0)p10(.3,0,-5)p11(0,.3,-5)&size310615ratio1111.15genzoneradcylp0(0,0,-5)p1(8,0,-5)p2(0,0,-8)p3(0,8,-5)&p4(8,0,-8)p5(0,8,-8)p6(8,8,-5)p7(8,8,-8)&p8(.3,0,-5)p9(0,.3,-5)p10(.3,0,-8)p11(0,.3,-8)&size36615ratio1111.15fillgenzonereflectdd270dip90groupzoneclay;groupclay(oldcommand）65精選2021版課件1、手冊(cè)中給出的接觸面建立方法——So-called“移來(lái)移去法”interface1facerangecylinderend1(0,0,0)end2(0,0,-5.1)radius.31&cylinderend1(0,0,0)end2(0,0,-5.1)radius.29notinterface2facerangecylinderend1(0,0,-4.9)end2(0,0,-5.1)radius.31genzonecylinderp0(0,0,6)p1(.3,0,6)p2(0,0,1)p3(0,.3,6)p4(.3,0,1)p5(0,.3,1)&size3106&;寫簡(jiǎn)寫的時(shí)候要注意新老版本的區(qū)別genzonecylinderp0(0,0,6.1)p1(.3,0,6.1)p2(0,0,6)p3(0,.3,6.1)&p4(.3,0,6)p5(0,.3,6)&size316genzonereflectdd270dip90rangez16.1groupzonepilerangez16.1pauseinizpositionadd-6.0rangegrouppile;inizadd-6.0rangegrouppile(oldcommand）66精選2021版課件1、手冊(cè)中給出的接觸面建立方法——So-called“移來(lái)移去法”67精選2021版課件68精選2021版課件69精選2021版課件70精選2021版課件“移來(lái)移去”法;CreateBasegenzonebricksize333&p0(0,0,0)p1(3,0,0)p2(0,3,0)p3(0,0,1.5)&p4(3,3,0)p5(0,3,1.5)p6(3,0,4.5)p7(3,3,4.5)groupzoneBase;CreateTop-1unithighforinitialspacinggenzonebricksize333&p0(0,0,2.5)p1(3,0,5.5)p2(0,3,2.5)p3(0,0,7)&p4(3,3,5.5)p5(0,3,7)p6(3,0,7)p7(3,3,7)groupzoneToprangegroupBasenot;;Createinterfaceelementsonthetopsurfaceofthebaseinterface1facerangeplanenorm(-1,0,1)origin(1.5,1.5,3)dist0.1;Lowertoptocompletegeometryinizposadd-1.0rangegroupTop71精選2021版課件2、接觸面建立方法——So-called“倒來(lái)倒去法”我們最終的目的就是在中心小塊體與外圍網(wǎng)格之間建立接觸面。分開建立網(wǎng)格建立inner網(wǎng)格及其表面的Interface導(dǎo)入外圍mesh賦予材料屬性，測(cè)試接觸面是否發(fā)生了作用。72精選2021版課件小練習(xí)：三種建立接觸面的方法計(jì)算結(jié)果是否相同（只要接觸面有響應(yīng)，肯定是相同的?。┤绻麑⒔佑|面建立在外部網(wǎng)格的內(nèi)表面，然后移入小塊體，結(jié)果是否相同呢？不加接觸面跟加了接觸面，模型的響應(yīng)（位移、應(yīng)力）有何區(qū)別？NrangeExample-7.1unionnrange73精選2021版課件3、切割模型的方法——實(shí)際上是分離連續(xù)網(wǎng)格（原來(lái)網(wǎng)格連續(xù)，通過(guò)共用節(jié)點(diǎn)（GridPoint）傳遞力，分離后通過(guò)接觸面來(lái)傳遞。genzonebricksize333groupzoneinnerrangex12y12z23groupzoneoutrangegroupinnernotgenerateseparatefacegroupaarangegroupinnergroupout;verydifferentfromoldversioninterface1wrapfirstgroupinner;secondgroupout

;interface1permeabilityoninterface1maxedge0.574精選2021版課件Wrapfirstkeyword...secondkeyword...Interfaceelementsarecreatedonallzonefacesbelongingtotherangespecifiedafterthekeywordfirst.Thetokensfollowingfirstarearangedescriptorasthoughnormallyusedfollowingarangekeyword.Optionally,asecondrangemaybegivenfollowingthesecondkeyword.Interfaceelementsarecreatedalongthezoneboundarybetweenthefirstandsecondranges.

Ifnosecondrangeisgiven,thedefaultsecondrangeistheentiremodel,indicatingthattheentireboundaryoffirstrangewillbeused.Notethatforaninterfaceelementtobecreated,anexactmatchmustexistbetweengridpointsinspaceoneithersideoftheboundary,althoughthefacesthemselvesdonothavetomatchexactly.Toseparateonegroupfromanother,seetheGENERATEseparatecommand.Forexample,thefollowingcommandwouldfindthetwinnedfacesbetweengroup"rock"andgroup"soil,"andputinterfaceelementsonthe"rock"faces.Onlyfaceswithcentroidswithintherangex50.075.0wouldbeconsidered.interface1wrapfirstgrouprocksecondgroupsoilrangex50.075.0接觸面建立在第1個(gè)類組上面，若不指定第2個(gè)類組，就默認(rèn)第2個(gè)類組為整個(gè)模型，邊界面為整個(gè)第1個(gè)類組的表面。75精選2021版課件Generate

SeparateZonesseparateface

keyword<range...>separates(unmerges)theinternalfacesspecifiedbytherange.Thegridpointsofthefaceareduplicated,andanewsurfacefaceiscreated.Newfacesandgridpointsgetcopiesofallgroupandextravariableassignmentsbelongingtotheoriginalfaceandgridpoint.Notethatfacesmayberestrictedbygivingtwogrouprangeelements,thereforeindicatingthatthefacemustbeonthesurfaceofthefirstandthesecondgroup.Forinstance,if"Fred"and"George"aregroupnamesassignedtozones,thenrangegroupFredgroupGeorge;生成的應(yīng)該是一個(gè)共享面willselectfacesthatareconnectedtobothFredandGeorge.Alsonotethatfacescanbeselectedbygroupdirectly.（此外，face也可以通過(guò)group直接選中）Thefollowingkeywordscanbeusedtoaffectthebehavior產(chǎn)生由range定義的內(nèi)部face。面上的節(jié)點(diǎn)復(fù)制，并創(chuàng)建新的表面。76精選2021版課件Thefollowingkeywordscanbeusedtoaffectthebehavior.ClearattachBydefault,anerroroccursifanygridpointthathasanattachconditionassociatedwithitisfoundamongthosetobeseparated.However,iftheclearattachkeywordissupplied,thentheseparationofgridpointswilloccurregardless.Inaddition,FLAC3Dwillremoveanyattachconditionsconnectedtogridpointsaffected.Groupname<slots><add>Newlycreatedfaceswillbeassignedthegroupnamenameinthespecifiedslot.Thedefaultslotis1.Ifaddisspecified,thenamewillbeaddedtothefirstavailableslot.FLAC3Ddetermineswhichfacewillbenewandwhichonewillbeoldbyusingtheoriginkeyword.originxyzspecifiesalocationinspaceusedtodeterminenewversusoldfaceassignments.Ifthevectorfromtheorigintothefacecentroidisinthesamedirectionastheoutwardfacenormal,itistheoldface.Ifitisintheoppositedirection,thenitisnew,andthegroupnamespecifiedisassigned.Bydefault,theoriginis(0,0,0).如果從origin指向面中心的向量與面的外法線方向相同，那么就作為old面。77精選2021版課件檢驗(yàn)是否分離開了網(wǎng)格并形成了接觸面？？78精選2021版課件新版本中的Facegroup法;selectasregionaljoiningBaseandTopgroupfaceInterfaceinternalrangegroupBasegroupTop;SeparateInterfacefaces,callingthenewwlycreatedfacesNewFacesgenseparatefaceorigin(0,0,0)groupNewFacesrangegroupInterface;;Createinterfaceelementsonthetopsurfaceofthebaseinterface1facerangegroupInterface79精選2021版課件80精選2021版課件實(shí)例——BinFlowSlip;AssigngroupnamestofacesthatwillbecomeinterfacesgroupfaceInt1internalrangegroupMaterialgroupBin...planeorig(0,0,0)normal(1,-1,0)abovegroupfaceInt2internalrangegroupMaterialgroupBin...planeorig(0,0,0)normal(1,-1,0)below;Separatethosefaces,givingnewlycreatedsurfacefacesanewgroupnamegenseparatefaceorigin(0,0,0)groupNewFacesrangegroupInt1orInt2;CreatedinterfacesonInt1andInt2facesinterface1facerangegroupInt1interface2facerangegroupInt2;Subdivideinterfaceelementsalittleforbettercontactdetectionint1maxedge0.55int2maxedge0.5581精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法82精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法軟件界面FLAC3D5.00軟件界面83精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法軟件界面FLAC3D5.00軟件界面84精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法命令流操作方法newgenzonebricksize666在利用FLAC3D軟件進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)，主要是通過(guò)命令流來(lái)實(shí)現(xiàn)的。命令流文件一般以txt或dat格式存儲(chǔ)，并在命令輸入窗口、菜單欄或快捷圖標(biāo)通過(guò)call命令進(jìn)行調(diào)用。FLAC3D命令流文件需要遵循一定的格式和語(yǔ)法要求，在滿足這些要求的前提下，命令流文件的編寫又是十分自由靈活的，可根據(jù)用戶個(gè)人的需求自由編寫。85精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法數(shù)值計(jì)算一般流程建立模型通過(guò)外部導(dǎo)入或在FLAC3D中直接建模的方式建立計(jì)算模型。材料參數(shù)材料本構(gòu)材料力學(xué)參數(shù)邊界條件及初始條件速度邊界應(yīng)力邊界水頭邊界86精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法建立模型在FLAC3D中，模型的建立通過(guò)關(guān)鍵詞generate來(lái)實(shí)現(xiàn)，其基本格式為：genkeywords1keywords2keywords3…Forexample:

genzonebricksize666p0000p1600p2060…p3006p4660p5066…p6606p7006…(ratio111)(dim222)(fill)87精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法建立模型FLAC3D建模的基本思路為“堆積木”，即首先建立各種形狀的網(wǎng)格單元，最后將建立的網(wǎng)格單元組合在一起，生成可用于數(shù)值計(jì)算的整體模型。FLAC3D內(nèi)置13種不同形狀的網(wǎng)格，包括brick(磚形),cshell(圓柱狀殼網(wǎng)格),cylinder(圓柱狀網(wǎng)格),

cylint(圓柱狀交叉網(wǎng)格),dbrick(退化磚形網(wǎng)格),pyramid(錐形網(wǎng)格),radbrick(磚形輻射網(wǎng)格),radcylinder(圓柱狀輻射網(wǎng)格),radtunnel(平行六邊形狀輻射網(wǎng)格),retrahedron(輻射網(wǎng)格),tunint(磚形交叉網(wǎng)格),uwedge(均勻楔形網(wǎng)格),wedge(楔形網(wǎng)格).88精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法網(wǎng)格形狀89精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法brickgenzonebricksize688plotzone90精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法dbrickgenzonedbricksize666p0000p1600p2060…p3006p4660p5066p6606plotzone91精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法wedgegenzonewedgesize668p0000p1600p2060p3006plotzone92精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法uwedgegenzoneuwedgesize666p0000p1600p2060p3006plotzone93精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法

pyramidgenzonepyramidsize666p0000p1600p2060…p3006p4660plotzone94精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法

tetrahedrongenzonetetrahedronsize666p0000p1600p2060…p3006plotzone95精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法

cylindergenzonecylsize6410p0000p1600p2060p3006plotzone96精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法

radbrickgenzoneradbricksize3336p0000p1600p2060…p3006dim242ratio1111.2(fill)plotzone97精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法

radcylindergenzoneradcylindersize66612…p0000p1600p2060p3006dim2222…ratio1111.2(fill)plotzone98精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法通過(guò)對(duì)稱生成網(wǎng)格genzoneradbrick...p0(0,0,0)p1(10,0,0)p2(0,10,0)p3(0,0,10)...size3,5,5,7...ratio1,1,1,1.5...dim142fillgenzonereflectdip0dd90genzonereflectdip90dd90plotzone99精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法生成漸變網(wǎng)格genzonebricksize101010p0000&p1900p2090p3009rat0.80.80.8100精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法分組(group)genzonebricksize101010group1rangez01group2rangez12x28saves1modelnullrangegroup2101精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法材料參數(shù)

在FLAC3D中，對(duì)材料參數(shù)是通過(guò)兩個(gè)命令關(guān)鍵詞來(lái)實(shí)現(xiàn)的：MODLE和PROPERTY.FLAC3D中內(nèi)嵌11種本構(gòu)模型：nullmodel空模型elastic,isotropicmodel各向同性線彈性模型Mohr-Coulombmodel

摩爾庫(kù)倫模型Hoek-Brownmodel霍克布朗模型Druck-Pragermodel德魯克普拉格模型nullmodel常被用于開挖過(guò)程的模擬，elasticmodel賦予材料的線彈性力學(xué)行為，mohrmodel賦予材料塑性力學(xué)行為102精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法材料參數(shù)

對(duì)于線彈性本構(gòu)模型(elasticmodel),需要指定的力學(xué)參數(shù)包括體積模量(bulk)和剪切模量(shear)，或者楊氏模量(young)和泊松比(poisson).對(duì)于摩爾庫(kù)倫塑性模型(mohrmodel),需要指定的力學(xué)參數(shù)包括：體積模量和剪切模量，或楊氏模量和泊松比內(nèi)摩擦角和剪脹角粘聚力抗拉強(qiáng)度如果上述參數(shù)沒(méi)有被指定，那么默認(rèn)情況下該參數(shù)為0.103精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法邊界條件邊界條件通常通過(guò)命令A(yù)PPLY和FIX/FREE來(lái)施加，初始條件通過(guò)命令I(lǐng)NITIAL來(lái)施加。在x=10的面上施加10MPa的壓應(yīng)力x分量applysxx-10e6rangex10施加線性變化的應(yīng)力applysyy=-20e6grad0,0,20e5rangey-20z0,10Y方向正應(yīng)力按z坐標(biāo)線性變化：z=10時(shí)σyy=0，z=0時(shí)，σyy=?20×106

Pa.當(dāng)使用關(guān)鍵詞gradient時(shí)，應(yīng)滿足如下關(guān)系式：S=S(o)+gxx+gyy+gzz104精選2021版課件1.FLAC3D基本操作方法邊界條件法向速度約束

fixxrangex0固定約束fixxyzrangex0施加初始應(yīng)力狀態(tài)

inisxx-50e6syy-40e6szz-10e6設(shè)置重力加速度setgrav00-9.81105精選2021版課件2FISH函數(shù)介紹106精選2021版課件2.Fish函數(shù)Fish函數(shù)結(jié)構(gòu)deffunction-name;定義函數(shù)名

……;函數(shù)語(yǔ)句

end;函數(shù)結(jié)束的標(biāo)志

Fish函數(shù)舉例

deffunc

b=10a=b+10

end

@func

print@a107精選2021版課件2.Fish函數(shù)Fish函數(shù)與變量對(duì)于Fish函數(shù)和變量需要注意一下幾點(diǎn)：函數(shù)和變量的賦值遵循數(shù)據(jù)類型的法則；變量和函數(shù)名的命名規(guī)則不能以數(shù)字開頭，不能含有中文，不能含有下列字符：.,*/+-^=<>#()[]@;‘’“”變量和函數(shù)名不能與FLAC3D,FISH保留字相沖突；對(duì)變量賦值時(shí)，不能將當(dāng)前函數(shù)的函數(shù)名放在“=”右邊，這樣會(huì)形成遞歸調(diào)用；變量和函數(shù)名是全局的；對(duì)FISH函數(shù)和變量的引用和通過(guò)如下命令來(lái)實(shí)現(xiàn)：PRINT用于查看函數(shù)和變量的數(shù)值HISTORY可對(duì)函數(shù)和變量的數(shù)值進(jìn)行記錄SET可對(duì)變量進(jìn)行賦值108精選2021版課件2.Fish函數(shù)Fish函數(shù)數(shù)據(jù)類型整型：-2147483648~-2147483648浮點(diǎn)型：10-300~10300字符型：以(’)為分界符，常用于保存時(shí)文件名的定義指針型：表示單元和節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)地址109精選2021版課件2.Fish函數(shù)Fish函數(shù)語(yǔ)句選擇語(yǔ)句CASEOF表達(dá)式…默認(rèn)語(yǔ)句CASEn1…表達(dá)式值為n1時(shí)的語(yǔ)句

CASEn2…表達(dá)式值為n2時(shí)的語(yǔ)句ENDCASE條件語(yǔ)句IF條件表達(dá)式…ENDIF注：IF語(yǔ)句內(nèi)部可繼續(xù)嵌套條件語(yǔ)句循環(huán)語(yǔ)句LOOPvar(exp1,exp2)…ENDLOOP或LOOPWHILE條件表達(dá)式…ENDLOOP命令語(yǔ)句COMMAND…ENDCOMMAND110精選2021版課件2.Fish函數(shù)單元遍歷和節(jié)點(diǎn)遍歷基本變量zone_head和gp_head:分別表示單元和節(jié)點(diǎn)的頭指針z_next()和gp_next:分別表示下一個(gè)單元（節(jié)點(diǎn)）單元遍歷程序框架：p_z=zone_headloopwhilep_z#null;語(yǔ)句p_z=z_next(p_z)endloop節(jié)點(diǎn)遍歷程序框架：p_gp=gp_headloopwhilep_z#null;語(yǔ)句p_gp=z_next(p_gp)endloop111精選2021版課件3FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例112精選2021版課件3.FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例洞室模型的生成基坑開挖過(guò)程模擬路基施工過(guò)程模擬荷載引起地基土體的超孔隙水壓力模擬邊坡安全系數(shù)求解隧道開挖及支護(hù)模擬礦體開挖回填模擬具有自由水面的穩(wěn)定流113精選2021版課件洞室模型的生成3.FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例114精選2021版課件洞室模型的生成3.FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例genzoneradcylindersize5202015p000615p1add3000p2add0500...p3add0030p4add30500p5add05030...p6add30030p7add305030...dim10101010ratio1111.25group1genzonebricksize152015p0100600p1add200-25p2add0500...p3add0015p4add2050-25p5add05015...p6add20015p7add205015...ratio1.2511group2genzonebricksize202015p000575p1add3000p2add0500...p3add0025p4add30500p5add05025...p6add10025p7add105025...ratio110.8group3genzonereflectorig000norm100115精選2021版課件洞室模型的生成3.FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例116精選2021版課件基坑開挖過(guò)程模擬體積模量剪切模量?jī)?nèi)摩擦角2.67e7Pa0.3e7Pa35?粘聚力抗拉強(qiáng)度初始密度3e5Pa1e3Pa2700kg/m3力學(xué)參數(shù)計(jì)算模型及監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置3.FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例117精選2021版課件基坑開挖過(guò)程模擬各開挖步下最大主應(yīng)力分布3.FLAC3D數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)例118精選2021版課件基坑開挖過(guò)程模擬監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)位移及總體位移響應(yīng)