Flac使用基础知识.docx
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Flac使用基础知识
1.sxx是指x方向的正应力,而szz是指z方向的正应力
2.gp_head结点指针循环,zone_head单元指针循环
3.grad线性梯度应力的关系
4.apply施加边界条件,initial施加初始条件。
5.dim就是dimension,尺寸。
一般指内部尺寸,比如radcyl内部的隧道的尺寸。
6.norm是表示法向量,dist是interface的厚度,norm是表示法向量与X、Y、Z交角的余旋
7.检测某点的最大主应力和最小主应力:
histzonesmax(smin)id…
8.applysxx1.0histx_stress就是把x_stress的历史记录当成一个力施加给xstress,histx_stress前面的1表示1倍
9.各点变形量用文件形式输出
setlogon
setlogfilegp-disp.txt
setlogoff
10.显示塑性区
ploblstashe-n当前处于剪切破坏
ploblstashe-p当前处于弹性,以前处于剪切破坏
ploblstaten-n当前处于抗拉破坏
ploblstaten-p当前处于弹性,以前处于抗拉破坏
这跟flac3d的运算原理有关,它实际上是一个平衡计算扩散的求解过程。
与有限元的求解不同:
有限元的计算是先组成总体的刚度矩阵,也就是模型有任何一个扰动,模型计算都要进行整体的应力平衡,这样很费内存,也是所有隐式计算程序都使用的方法,这不太符合实际岩体或土体的应力传播实际。
而flac3d软件是采用显式计算方法进行的编程,不用形成总体刚度矩阵,节省内存用量。
模型中的应力、位移传播、平衡过程比较符合工程实际。
以前处于塑性状态实际上是计算过程中(模型中的应力、位移传播、平衡过程中)局部平衡过程中出现的塑性状态。
在不断扩大的计算求解中可能该部位又一次调整为了弹性状态,也就是现在处于弹性状态,不过展示塑性区时也要算上该区域!
11.id是指在整个结构中的编号,而cid是指在某一类比如说cable中的编号。
拿cable中的一个单元来说,它既有自己在整个结构中的cd,又有自己在cable中的cid。
一个结构单元类型对应一个ID,该类型单元的具体的每个单元又对应一个子ID,就是CID.打个比方,把人分为两类,男人和女人,男人的ID为1,女人的ID为2,在男人中有10个人,他们的CID就分别为1,2到10,在女人中又有5人,她们的CID分别为1,2,3到5.
12.plotfos显示安全系数
13.求解安全系数并保存到文件名为slope3dfos的文件中
solvefosfileslope3dfos.savassociated,FOS只能用M-M模型
solvefos
默认情况下只折减土体参数
solvefosincludeinterface
可以对interface参数进行折减
13.inistate0指的是将模型中的塑性区清0,也就是强制使计算模型中不出现塑性状态。
14.一般的岩土问题用setsmall(默认),特殊情况下的土体用setlarge,进行模型的塑性计算等大变形计算时设置SETlarge。
也就是允许模型发生诸如差分网格的扭曲等大的变形计算。
15.显示施加在模型上的力和边界条件
plfap
plgpfix
16.configzextra10
对于每个zone多分配10个单位的内存这样可以保存一些自定义的和单元相关的数据
并通过fish进行访问如zextra_:
可以按照zone的指针索引你自己定义的数据。
grextra——:
可以按照gridpoint的指针索引你自己定义的数据。
17.应力分布
plotcontsmax
确定应力分布方向
principalstresstensor主应力的方向还是得根据弹塑形力学计算得出
18.setmechstepstep_limforce50
solvestep1000force50
themin.unbalancedforceyouset.Ifthemin.unbalaceforcesmallthanthisvalue,theprogrammewillstop.Asaresulttheprogrammethinkthesystemhasreachedthestatusof"balance".
step_lim:
Thismaybethevariabledefinedbythe"Fish".Ifthemaxstephasreachedthevalue"step_lim",theprogrammewillstopwithoutconsiderationofthestatusofthesystem.
solvestep1000force:
max.step=1000,min.unbalanceforce=50.
19.ini(或apply)zvel-0.5e-5rangex-.13.1z9.910.1
用apply和ini的区别:
边界条件和初始条件,边界条件不随时步变化,初始条件会变
apply的话,那些位置的zvel就不会变了。
20.magfac是变形系数
21.interf1faceranplaneori(4,0,0)nor(-5,0,2)dist0.01z(0,5)y(1,6)ran表示range,限定命令发生作用的范围
planeori(4,0,0)nor(-5,0,2)dist0.01z(0,5)y(1,6)
表示在通过点(4,0,0),法向(-5,0,2)的平面,沿法向0.01米的范围之内
同时又在0 22.solveage=25的意思是进行25个时间单位的动力计算,一般单位是s。 23.把图形保存下来 setplotbitmap(还可以是其它的图形格式,flac里有四种选择) plothard'base'(自己定义的图形显示窗口的名字,默认为base)file1.bmp 24.plothist3vs-1显示历史曲线,其中历史3为横坐标,1为纵坐标,其中历史1的数值取负号(即原来为正值的变成负值) 25.dip就是一个倾斜平面内的倾斜线和负z轴的夹角(锐角); dd就是一个倾斜平面和水平面(x-y面)相交的水平线和正y轴的夹角;dip是倾角,dd是倾向。 dip表示对称参照面与xy平面的夹角,对称参照面与xy平面的夹角在xy平面的投影是一条射线,dd表示y轴正向顺时针到那条射线的夹角,dip认为是平面从xoy平面向z的负方向旋转角度,dd是平面的法向在xoy上的投影与y轴正向的夹角,注意是沿顺时针旋转。 25.table相当于数已经赋值的数组 26.设置边长genzonebrick(wedge...)size...p0p1edge100 27.显示shell单元plotaddselgeomcid=onnode=off.....厚度t用thickness表现 28.gensurface生成表面,显示模型中用到 29.显示单元数prinfo 30.开挖和开挖后的回填modelnullrange.....、modelmohrrange..... 31.n是通过节点面的外法向 s是平行于这两个面的交线方向d是这个面上梯度最大的方向 32.显示模型中的节点号和单元号: plotmodiigpnumon plotmodiinodeonidon plotselgeom plotmodiiidon--zone 33.输出实体单元一点的应力 przonestressrange……单元号也可以, 限定xyz也可以 34.得到组合力plotselrecover 就是弯矩,薄膜力得等 壳类求解顺序: 先得到薄膜力,再由此得到壳类应力 35.inistate0初始化塑性变形 36.grouprightrangegroupleftnot右边的组中不包含左边的组 37.inizmul.1中mul是个乘子,这个命令可以用来移动网格,此句表示就是说移动10%看原来的z坐标情况决定向那个方向移动。 38.pile表示结构类的桩单元。 39.plotsurfyellowselgeom velowhite将几何体的速度矢量显示为白色 40.printselpos得到节点的坐标 41.fixxrangex-0.10.1是将坐标在-0.1>x>0.1范围内的节点在x方向进行约束 42.设置内存(2D)"C: \ProgramFiles\Itasca\flac500\exe\flacv_dp.exe"giic300 43.双击鼠标左键,可获得单元的id和position。 44.如果不晓得一个命令后面跟什么关键字,可以在命令后加? 可以获得一点help! 比如键入plot? 然后回车,看会有什么提示.......... 45.ctrl+z可以选择自己想变大的区域 46.F3,提取前命令 47.ctrl+G: 有彩色变黑白,有色曲线变成有区别的点画线 ctrl+R: 变回原来的状态 ctrl+c: bringsupthecameradialog ctrl+l: cuttingplane 48.直接按delete,图形就缩小,M是图形放大 49.不平衡力是由于数值计算处理中产生的系统内、外力之差,通常用不平衡应力比来表征迭代计算的精度,类似与ansys等求解,FLAC求解时,通过计算每一步的不平衡力,再与前面的状态进行叠加,直到求得的不平衡力小于规定的值.假如经过8000步的叠代,达到我们容许的精度,我们认为8000步之后就达到了平衡状态.那么,这之前没有达到平衡状态(如在100步时)的应力或其他量值是否可用? 手册中一个例子是在一个给定的速度下叠代到容许的精度,得到了平均剪应力和平均剪应变的曲线.那么我理解在达到平衡状态之前,"曲线的应力应变值都是不可信的".显然这种理解不正确.敬请各位大侠答疑解惑! 1.在FLAC3D中,每一个结点都是由8个单元围绕,它们都对结点贡献结点力。 在平衡状态时,这些力的代数和几乎等于零(即作用在这个结点的一个面上的力几乎与另一个面上的力平衡)。 如果这个不平衡力达到了一个非零常数,则表明该模型正出现破坏和塑性流动。 在计算时间步中,整个网格结点的最大不平衡力被实时计算,并做为记录加以保存和图形显示。 2.常用最大不平衡力和节点内力的比值R来控制运算的阶段. 3.wwiem说在(100步)时候,这些数字我认为这些过程值,在分析变化的过程中存在的,且可做分析用的,你说的应力应变曲线是最终的结果,还是过程曲线了. 他是逐渐变化的过程,就象岩石压缩曲线样了,那你说这个曲线是没有可信度么.只能说是在R小与某一个值的时候,表示节点力平衡或者处于没有加速度的稳定塑性流.这要结合速度的变化了. 如果速度his趋近于零,说明处于绝对平衡;稳定与某一个值,表明达到一个稳定状态.每一个结点都是由8个单元围绕,它们都对结点贡献结点力。 不平衡力就是这些点做的作用力的合力了. subzone对gridpiont的内力贡献称之为等效节点力,等效节点力与外力在该节点贡献的集中力之差称为不平衡力 50.kn=EEr/[s(Er-E)], ks=GGr/[s(Gr-G)] 3.71 模拟工作面开挖过程中,超前支承压力对巷道围岩稳定性的影响。 模型尺寸216(长)*100(宽)*63(高),在x2832,x184188,y0100,z1619范围内开掘两条巷道,为模拟工作面的上下顺槽,平衡后工作面每5m一开挖,工作面为放顶煤,采高9m。 工作面每开挖5m循环1000步,在循环过程中,顶板向下运动,最终嵌入底板而导致计算终止。 分别尝试了在煤层与底板之间和煤层与顶底板之间设置接触面,最后一次设置的接触面渗透深度为0,均无法阻止顶板向底板嵌入而导致的计算终止,请教各位高手,该如何解决这个问题,确保计算不被终止呢? 这是设置了一个接触面(煤层与底板)的效果 该怎么解决呢? 求版主及高手给个提示,不然做不下去了啊。 附上模型命令: rest模型5-无支护巷道开挖.sav setlarge histreset pause defineface_cave aa=0.0 bb=5.0 loopm(1,10) command modelnullrangex32184yaabbz1625 end_command command inter1delete inter1facerangeplanenorm(0,0,1)origin(30,0,16)dist0.3 ;inter2facerangeplanenorm(0,0,-1)origin(30,0,25)dist0.3 inter1ctol0.0 ;inter2maxedge4 inter1propkn20e11ks20e11coh10e8fri30;接触面设置的参数,这个参数应该很大了吧? ;inter2propkn20e9ks20e8coh10e7fri30 step1000 end_command aa=aa+5.0 bb=bb+5.0 end_loop end definehist_zdis a=1 b=0.0 loopn(1,19) command histidanstep40gpzdis30b19 end_command a=a+1 b=b+5.0 end_loop end definehist_left_xdis c=21 d=0.0 loopn(1,19) command histidcnstep40gpzdis28d17.5 end_command c=c+1 d=d+5.0 end_loop end definehist_right_xdis e=41 f=0.0 loopn(1,19) command histidenstep40gpzdis32f17.5 end_command e=e+1 f=f+5.0 end_loop end definehist_roof_smin g=61 h=0.0 loopn(1,19) command histidgnstep40zonesmin30h20 end_command g=g+1 h=h+5.0 end_loop end definehist_roof_smax i=81 j=0.0 loopn(1,19) command histidinstep40zonesmax30j20 end_command i=i+1 j=j+5.0 end_loop end definehistwrite_zdis k=1 loopn(1,19) command histwritekfilezdis_1接触面.txt end_command k=k+1 end_loop end definehistwrite_left_xdis l=21 loopn(1,19) command histwritelfileleft_xdis_1接触面.txt end_command l=l+1 end_loop end definehistwrite_right_xdis p=41 loopn(1,19) command histwritepfileright_xdis_1接触面.txt end_command p=p+1 end_loop end definehistwrite_roof_smin q=61 loopn(1,19) command histwriteqfileroof_smin_1接触面.txt end_command q=q+1 end_loop end definehistwrite_roof_smax r=81 loopn(1,19) command histwriterfileroof_smax_1接触面.txt end_command r=r+1 end_loop end setgrav00-10 setlarge hist_zdis hist_left_xdis hist_right_xdis hist_roof_smin hist_roof_smax face_cave solve histwrite_zdis histwrite_left_xdis histwrite_right_xdis histwrite_roof_smin histwrite_roof_smax save模型5-无支护巷道采场开挖-1接触面.sav return ;采场每5m开挖一次,每5m设置一个监测点,分别记录巷道顶板中部垂直位移和两帮水平位移,写入文件 rest模型5-模型建立.sav modelmohr propbulk2.26e10shear1.76e10coh7.59e7fri36.62ten5.67e7rangegroupfloor1 propbulk9.88e9shear6.50e9coh1.60e7fri30ten3e7rangegroupfloor2 propbulk6.17e9shear4.07e9coh1e7fri31.81ten2.3e7rangegroupcoal propbulk1.79e10shear1.23e10coh3e7fri39.52ten5.35e7rangegrouproof1 propbulk9.88e9shear6.50e9coh1.6e7fri30.7ten3.1e7rangegrouproof2 propbulk2.41e10shear1.74e10coh4.2e7fri39.52ten7.03e7rangegrouproof3 fixzrangez-0.10.1 fixxrangex-0.10.1 fixxrangex215216.1 fixyrangey-0.10.1 fixyrangey99.9100.1 inidens2800rangegroupfloor1 inidens2530rangegroupfloor2 inidens1390rangegroupcoal inidens2530rangegrouproof1 inidens2500rangegrouproof2 inidens2800rangegrouproof3 iniszz-1.35e7grad0027e3rangez063 inisyy-6.75e6grad0013.5e3rangez063 inisxx-6.75e6grad0013.5e3rangez063 applyszz-1.4e7rangez62.963.1 setgrav00-10 histunbal pause solve save模型5-应力平衡.sav ;return 这是计算自重场时进行的计算,参数比实际的参数调大了10倍,并没有设置大变形。 modelmohr propbulk2.26e9shear1.76e9coh7.59e6fri36.62ten5.67e6rangegroupfloor1 propbulk9.88e8shear6.50e8coh1.60e5fri30ten3e6rangegroupfloor2 propbulk6.17e8shear4.07e8coh1e6fri31.81ten2.3e6rangegroupcoal propbulk1.79e9shear
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