视频1 视频21 视频41 视频61 视频文章1 视频文章21 视频文章41 视频文章61 推荐1 推荐3 推荐5 推荐7 推荐9 推荐11 推荐13 推荐15 推荐17 推荐19 推荐21 推荐23 推荐25 推荐27 推荐29 推荐31 推荐33 推荐35 推荐37 推荐39 推荐41 推荐43 推荐45 推荐47 推荐49 关键词1 关键词101 关键词201 关键词301 关键词401 关键词501 关键词601 关键词701 关键词801 关键词901 关键词1001 关键词1101 关键词1201 关键词1301 关键词1401 关键词1501 关键词1601 关键词1701 关键词1801 关键词1901 视频扩展1 视频扩展6 视频扩展11 视频扩展16 文章1 文章201 文章401 文章601 文章801 文章1001 资讯1 资讯501 资讯1001 资讯1501 标签1 标签501 标签1001 关键词1 关键词501 关键词1001 关键词1501 专题2001
FLAC 3D简述与使用步骤
2025-10-05 17:12:04 责编:小OO
文档
FLAC 3D简述与使用步骤 (附:软件+实例)

非常高兴看到 Matlab中文论坛 里有FLAC 3D的版块,本人在地质院校学习。乐意与大家一起学习这个非常好的岩土软件,同时需要说明的是它的应用绝对并不局限与岩土工程。下面是我自己在学习过程,通过书籍、论坛资料总结的一些资料。希望对大家有帮助。

FLAC是快速拉格朗日差分分析(Fast Lagrangian Analysisof Continua),相信学过数学都应该听说过(拉格朗日^_^)。它最早由Willkins用于固体力学领域。FLAC 3D程序是美国ITASCA公司的产品,目前已经成为岩土力学计算中的重要数值方法之一。它是对FLAC二维的扩展,广泛应用于边坡稳定性评价、地下洞室、隧道工程、矿山工程、甚至是核废料处理。

优点:

(1)采用混合离散方法模拟材料的屈服或塑型流动特性,比起有限元更合理。

(2)它的求解过程是动态的,能够模拟动态问题。

(3)FLAC 3D是基于显式方法进行求解的,方便求出应力增量。

不足:

1 对于线性问题的求解,FLAC3D比其他有限元程序运行得要慢;但是,当进行大变形非线性问题或模拟实际可能出现不稳定问题时,FLAC3D是最有效的工具。 

2 用FLAC3D求解时间取决于最长的自然周期和最短的自然周期之比。

1FLAC 3D 基本术语

Zone: 有限差分单元体,最小的几何区域。它的形状有长方体、椎体、四面体等。

Grid Point:网格节点,连接有限差分单元体的交点。一个单元体由每个节点的坐标确定。

Finite Difference Grid:有限差分网格,由多个单元体组成。可覆盖问题所分析的物理区域。

Model Boundary:模型边界,若网格内部出现孔,其边界称为内部边界。

Boundary Condition:边界条件。它规定对模型边界的约束或者控制条件。

Initial Conditions:初始值。

Constitutive Model:本构模型,模拟单元体的变形或强度的特性。

Null Zone:空单元。

Sub-Grid:子网格。网格可由子网格组成。

Attached Faces:绑定面:是子网格被绑定和连接在一起的面。

Interface:分界面,各类网格的分界面。

Range:范围,用于描述三维空间范围。

Group:组,是唯一命名的一组单元体。用来命令的范围。

ID Number:ID号,模型中的任一元素都用ID标识。包括:节点、单元体、表、绘图等。

Structural Element:结构元素,软件中有两种:两节点和三节点。

Step:步,用于控制计算的步数。

Static Solution:静态解。

Unbalance Force:不平衡力。

Dynamic Solution:动态解。

Large Strain/Small Strain:用于指定变形的大小。

2.FLAC程式使用前准备步骤 

步骤1:依比例画出所欲分析的资料

在纸上画出地点的位置、地层资料、并简单标示距离及深度资料。 

步骤2:换算输入资料成同一单位

将现有地层资料,如 Density, Bulk modulus, Young`s modulus, tension, cohesion, frictionAngle 等资料,换算成同一单位。 

附注 :需谨慎检查输入资料的单位,如因单位不同而造成过大或过小的值,将会造成FLAC无法计算,而产生ERROR信息。      

步骤3:应用公式简略计算

应用公式或依据经验,简略算出FLAC输出资料的范围,以作为Debug及输出资料分析时验证。

步骤4:建立x, y坐标与node i, j之间的关系 

在图上距离及深度的关系,建立x, y坐标系统,再由x, y坐标系统,转换与网格间系,为了便于以后输出资料的分析,故应确实掌握网格的位置及其相对应的x, y 坐标。

建议在敏感区域使用较密的网格,其它地方则使用较疏的网格,刚开始执行程序时,不宜使用网格太大的网格数目,因尽量使网格总数少于1000,以节省时间。

2.FLAC 3D 程序的编写步骤:

1 Config ________ 

2 Grid  ________ 

3 Model  ________

4求起始的应力平衡 

(1)建立x, y坐标与网格的关系,建议使用Gen指示:

Gen x1,y1 x2,y2 ,x3,y3 x4,y4 i=i0,i1 j=j0,j1 详细指令参见使用手册,FLAC程式可自动产生x, y 坐标与网格的关系,但由于产生的网格坐标不易控制,将对其它的工作产生负面影响,故依使用前步骤4所建立的关系,将网格依其疏密程度需要的不同,实际控制网格的坐标。 

(2)设定材料性质:prop 

(3)设定外力:Set Grav, Apply Pressure, inisxx, Syy

(4)设定边界条件:fix, free

(5)求起始的应力平衡:solve 

(6)储存:Save 

5求工程的影响 

  求出区域内的应力分布情况后,再依工程的流程及步骤阶段执行各工程进行过程的影响,建议使用以下的步骤: 

(1)调出起初的应力平衡:re_____ .sav 

(2)设定新的材料性质:model,prop 

(3)设定新的支撑性质:struct

(4)设定新的外力 

(5)设定边界条件 

(6)求工程时的应力平衡 

(7)储存 

6 后处理

附件有:     

              1 FLAC 3D V2.1 软件图片

              2 常见问题对答

              3 部分实例及计算代码

              4 FLAC 3D V2.1 软件下载本文

显示全文
专题