1、第二部分：,FLAC3D軟件學習+實例操作,學習內(nèi)容,1、基礎知識 2、建模、劃分網(wǎng)格 3、本構(gòu)模型及參數(shù) 4、邊界條件、初始條件及加載 5、初始地應力的生成方法及初 始平衡求解 6、求解及結(jié)果輸出,1、基礎知識,1.1 通用菜單(界面，菜單，術(shù)語) 1.2一個簡單分析計算樣例 建模、劃分網(wǎng)格 定義材料模型和參數(shù) 初始條件及邊界條件 求解 結(jié)果分析,2、建模、劃分網(wǎng)格,在FLAC3D程序中建立計算網(wǎng)格主要采用gen命令，該命令可生成點(point)、面(surface)和單元(zone)。由于點和面在三維計算程序中應用相對較少，此處主要介紹單元(zone)的生成和組合方法。主要命令： bric

2、k gen zone +關鍵詞cshell- radcyl,對于任何形狀的單元體，其建立單元模型時關鍵點的描述需遵從一定的順序，如建立一規(guī)則的六面體，其命令如下：,gen zone brick p0 * * * p1 * * * p2 * * * 2. 3個彈性模型（各向同性，橫觀各向同性和正 交各向異性彈性模型）; 3. 7個塑性模型（Drucker-Prager模型、Mohr- Coulomb模型、應變硬化/軟化模型、霍克-布朗模型、遍布節(jié)理模型、雙線性應變硬化/軟化遍布節(jié)理模型和修正的cam粘土模型）. 對所計算的模型選擇合理的本構(gòu)關系，采用Model命令來進行指定，如定義計算模型為摩爾

3、-庫侖模型，則命令流為： Model mohr（可簡寫為：m m）,確定了合理的本構(gòu)計算模型后，即賦予模型相應的材料屬性，主要采用roperity命令執(zhí)行，同時對于不同的本構(gòu)模型，其材料參數(shù)各異，如對于摩爾-庫侖本構(gòu)模型： prop bulk * shear * fric * coh * ten * dilation* 對于體積模量和剪切模量，其和彈性模量之間存在一轉(zhuǎn)化公式：,或,對于材料的密度(干密度、濕密度等)則采用initial命令來設置，即： ini density * (range -) 材料若考慮密度，則必須設置重力加速度，重力加速度的設置采用set命令，即： set gravit

4、y 0 0 10 若重力方向為沿Z軸正向，則為10，若沿Z軸負向，則為-10，若沿Y軸負向，則應設置為： set gravity 0 10 0,注意:,材料的本構(gòu)模型必須先定義，嚴格按照本構(gòu)模型所要求的材料參數(shù)關鍵字賦予材料參數(shù)，否則會導致命令流出錯。 若本構(gòu)模型需要的材料參數(shù)沒有指定值時，系統(tǒng)使用默認值，默認值為0。 數(shù)值模擬的計算參數(shù)與現(xiàn)場勘測值并不完全一致，需要進行適當?shù)恼{(diào)試，使其計算結(jié)果與真實情況更為符合。 考慮材料密度時，施加重力加速度要注意坐標軸的方向。,4、邊界條件及初始條件,在FLAC3D中，包含多種邊界條件，邊界方位可以任意變化，邊界條件可以是速度邊界、應力邊界，單元內(nèi)部可以

5、給定初始應力，節(jié)點可以給定初始位移、速度等，還可以給定地下水位以計算有效應力等。這眾多的邊界條件主要通過apply或fix命令來進行設置。而初始條件則主要通過initial命令來執(zhí)行，對所提的這兩個命令必須嚴格區(qū)分并了解其差異。通常我們所計算的模型均采用力學邊界，初始條件也基本是初始地應力的輸入，對此兩種不同的力，其設置存在差別，同時在計算過程中，該二者的變化情況也各不相同。,Apply 命令施加的邊界力，其在計算過程中保持不變，且任意時刻均存在，除非再次執(zhí)行apply命令進行修改或網(wǎng)格移除，如地表超載等；而ini命令施加的初始地應力，在計算過程中，隨著計算模型位移的產(chǎn)生，其內(nèi)部的應力將不斷進

6、行調(diào)整和重分配。其基本格式為： apply szz * range z 60.1 59.9(施加在邊界面上) ini szz * range z 0 60(施加于體上) 同時可配合gradient施加線形變化的荷載，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載值為： 其具體求解方法為： 如對于z=-50處，sxx=-10e6+1e5*(-50)=-15e6 對于存在多個不同變化梯度的初始應力的設置，必須保證在梯度變化處的應力值相等，若出現(xiàn)應力的跳躍將

7、會產(chǎn)生較大的誤差，其計算結(jié)果將不可取。,對于位移邊界，通常情況下是設置固定邊界，即約束各邊界在法線方向不發(fā)生任何位移，采用fix命令進行設置，例如： fix x range x 49.9 50.1 (平面x=50處) 若在計算過程中，需對原先約束的平面接觸約束，則采用free命令進行設置。 對于速度邊界，則相應可理解為間接位移邊界，設置的邊界節(jié)點的速度，將隨著計算時步產(chǎn)生相應的位移，對于日常生產(chǎn)中的伺服控制以及一些常規(guī)的試驗，如單軸三軸實驗等可采用速度邊界來進行較準確的位移控制和定位。,速度邊界設置主要采用apply命令進行設置，相應的可設置的速度變量為xvel、yvel、zvel，例如： apply xvel 2e-7 range x 0.1 0.1 其表示將x=0面上所有的節(jié)點速度均設置為2e-7，若隨著計算，需移除初始邊界，則采用apply remove 命令進行刪除操作。 在進行速度邊界設置時，速度的取值是關鍵，若已知固定時間內(nèi)的位移，速度的求解為： 速度=位移/計算時步 再者，進行速度和位移清零時，則可采用ini命令，即：,ini xvel 0 yvel 0 zvel 0 xdisp 0 y向: 0-1.5;z向:0-4。相應的命令流為： mode