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flac3d入门指南选编
FLAC3D软件学习+实例操作;学习内容;1、基础知识;2、建模、划分网格; 对于任何形状的单元体,其建立单元模型时关键点的描述需遵从一定的顺序,如建立一规则的六面体,其命令如下: ; 当然,对于不规则的六面体我们需要指定全所有关键点的坐标,即从p0至p7所有点的坐标。;同时,关键词size还可配合ratio来进行运用,使得各单元间的长度按照一定的比率逐渐增大或减小。 gen zone radcyl size 5 10 6 12 ratio 1 1 1 1.2; 建立比较复杂的计算模型,即通过生成这些基本的单元来进行“拼凑”。如建立一个马蹄形断面的隧道; 对于这两种基本的网格,其公共面上的关键点的对应关系更需校核好,否则将出现杂乱错误的网格。;对于对称的模型也可以采用镜像命令:;网格单元间的连接;需要指出:只有网格数之间存在整数倍的关系,才能采用attach命令来进行连接,否则连接会失败或仅能连接部分节点。;1.2634e6;Gen zone brick size 4 4 4Gen zone brick size 4 4 4 p0 4.1 0 0 p1 8 0 0 p2 4.1 4 0 p3 4.1 0 4Gen merge 0.1;注意:;3、本构模型及参数; 确定了合理的本构计算模型后,即赋予模型相应的材料属性,主要采用roperity命令执行,同时对于不同的本构模型,其材料参数各异,如对于摩尔-库仑本构模型:
prop bulk * shear * fric * coh * ten * dilation*
对于体积模量和剪切模量,其和弹性模量之间存在一转化公式:; 对于材料的密度(干密度、湿密度等)则采用initial命令来设置,即:
ini density * (range ---)
材料若考虑密度,则必须设置重力加速度,重力加速度的设置采用set命令,即:
set gravity 0 0 –10
若重力方向为沿Z轴正向,则为10,若沿Z轴负向,则为-10,若沿Y轴负向,则应设置为:
set gravity 0 –10 0
;注意:;4、边界条件及初始条件; Apply 命令施加的边界力,其在计算过程中保持不变,且任意时刻均存在,除非再次执行apply命令进行修改或网格移除,如地表超载等;而ini命令施加的初始地应力,在计算过程中,随着计算模型位移的产生,其内部的应力将不断进行调整和重分配。???基本格式为:
apply szz * range z 60.1 59.9(施加在边界面上)
ini szz * range z 0 60(施加于体上)
同时可配合gradient施加线形变化的荷载,如:
apply sxx -10e6 gradient 0,0,1e5; apply sxx -10e6 gradient 0,0,1e5 range z -100,0
上述命令流所施加的荷载值为:
其具体求解方法为:
如对于z=-50处,sxx=-10e6+1e5*(-50)=-15e6
对于存在多个不同变化梯度的初始应力的设置,必须保证在梯度变化处的应力值相等,若出现应力的跳跃将会产生较大的误差,其计算结果将不可取。
; 对于位移边界,通常情况下是设置固定边界,即约束各边界在法线方向不发生任何位移,采用fix命令进行设置,例如:
fix x range x 49.9 50.1 (平面x=50处)
若在计算过程中,需对原先约束的平面接触约束,则采用free命令进行设置。
对于速度边界,则相应可理解为间接位移边界,设置的边界节点的速度,将随着计算时步产生相应的位移,对于日常生产中的伺服控制以及一些常规的试验,如单轴三轴实验等可采用速度边界来进行较准确的位移控制和定位。
; 速度边界设置主要采用apply命令进行设置,相应的可设置的速度变量为xvel、yvel、zvel,例如:
apply xvel 2e-7 range x –0.1 0.1
其表示将x=0面上所有的节点速度均设置为2e-7,若随着计算,需移除初始边界,则采用apply remove 命令进行删除操作。
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