RFPA2D瓦斯版培训教程PPT文件格式下载.pptx
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u煤岩体的变形位移;
fi煤岩体的体积力分量;
为孔隙瓦斯压力系数,01;
p孔隙瓦斯压力。
应力平衡方程:
有效应力原理:
变形协调方程:
本构方程:
煤岩变形破裂过程变形场方程:
变形场方程:
m=1.5m=3m=5非非均匀性表征均匀性表征Weibullsdistribution单轴拉伸和压缩下细观基元本构模型单轴拉伸和压缩下细观基元本构模型Elasticdamageconstitutivelawunderuniaxialcompressionandtension破坏单元采用刚度退化刚度退化刚度退化刚度退化(Degradation)处理,可以采用连续介质力学的办法来处理非连续性非连续性非连续性非连续性的问题ElasticElasticFailedFailedFurtherFurtherFailedFailedFailureFailure非非连续性表征连续性表征瓦斯气体运动方程符合线性渗透规律:
煤岩体中瓦斯等气体的含量可表示为:
根据质量守恒定律、气体状态方程和连续性方程,煤层瓦斯气体的渗流场方程为:
瓦斯气体流动方程考虑到煤岩体变形-瓦斯渗流的相互作用和影响所引起的透气系数变化,引入透气系数-损伤关系方程来反映煤岩体变形损伤过程中透气系数的演化情况透气性-损伤关系耦合方程压缩状态下:
拉伸状态下:
固气耦合方程描述三、三、RFPA-GF瓦斯版功能按钮瓦斯版功能按钮与工具条简介与工具条简介2022/11/10大连力软科技有限公司渗流边界条件渗流边界条件动态问题动态问题基基本本工工具具条条New新建新建Open打开打开Save保存保存Print打印打印Copy复制复制Zoom缩放缩放FullScreen全屏显示全屏显示Meshdividing网格划分网格划分Boundaryconditions边界条件边界条件Controlconditions控制条件控制条件Selfdefining系统自定义系统自定义Seepageboundaryconditions渗流边界条件渗流边界条件Runstepbystep单步运行单步运行Autorun自动连续运行自动连续运行Stoprun强制停止运行强制停止运行作作作作图图图图工工工工具具具具条条条条Drawbymouse鼠标键盘输入切换鼠标键盘输入切换Materialproperty材料类型选择材料类型选择Selectarea区域选择区域选择Rectangle矩形矩形Circle圆圆Line单直线单直线Doubleline双直线双直线Polyline多线多线Polygon任意多边形任意多边形Compositematerial复合材料复合材料ClosedArc封闭弧封闭弧Arc圆弧圆弧Anchor支护支护复合材料增强复合材料增强介质颗粒设置介质颗粒设置显示工具条显示工具条显示工具条显示工具条Shearstress剪应力图剪应力图Max.principalstress最大主应力图最大主应力图Min.principalstress最小主应力图最小主应力图Elastic弹性模量图弹性模量图AcousticEmission声发射图声发射图e/AE弹模和声发射图弹模和声发射图Load-stepcurve载荷与加载步曲线载荷与加载步曲线AEcurve声发射曲线声发射曲线AreaAE圈定声发射图圈定声发射图Multi-ElementInformation多单元信息多单元信息Slideplay幻灯播放幻灯播放Displacementvector位移矢量图位移矢量图Stressvector应力矢量图应力矢量图Seepageinformation渗流多单元信息渗流多单元信息Flowvolume流量分布图流量分布图Waterhead水位等值线分布图水位等值线分布图Securitycurve安全系数曲线安全系数曲线Weibull分布函数:
分布函数:
网格划分网格划分YLength(mm),Xlength(m):
Y方向和方向和X方向的尺寸均为所研究问题的实际尺寸,单位为毫米,建立模型的时方向的尺寸均为所研究问题的实际尺寸,单位为毫米,建立模型的时候需要将实际尺寸换算成毫米,单元尺寸为实际候需要将实际尺寸换算成毫米,单元尺寸为实际尺寸除单元个数。
尺寸除单元个数。
Rows(Elements),Cols(Elements):
单元列数和行数,单元尺寸的划分原则前面已讲述。
HeterogeneityIndex行:
行:
为均质度,为均质度,weibull统计分布函数中的参数统计分布函数中的参数m,反映岩石介质的均质性。
若模拟地下,反映岩石介质的均质性。
若模拟地下工程等必须考虑模型本身的重力的工程问题时,需要输入自重的参数,注意自重的单位:
工程等必须考虑模型本身的重力的工程问题时,需要输入自重的参数,注意自重的单位:
N/mm3。
MeanValue:
为单元物理力学参数的平均值。
渗透特性设置渗透特性设置孔隙压力系数孔隙压力系数(poro-waterpressure):
是岩石本身的固有特性,值的大小为是岩石本身的固有特性,值的大小为0到到1之间;
当单元之间;
当单元完全破坏,成为空气元的时候,该数变成完全破坏,成为空气元的时候,该数变成1,即孔隙压力终值。
,即孔隙压力终值。
损伤突变系数损伤突变系数(damagemutaioncoeff):
是指基元体一旦有损伤,则其渗透性要提高的倍数。
分离系数分离系数(separationcoeff):
是指基元体在完全破坏后,其渗透性提高的倍数。
耦合系数耦合系数(couplingcoeff):
表征的是应力对材料渗透特性的影响程度。
(渗透角度暂时无效)表征的是应力对材料渗透特性的影响程度。
(渗透角度暂时无效)水平透气系数垂直透气系数瓦斯含量系数孔隙压力系数损伤突变系数分离系数耦合系数孔隙压力终值渗流边界条件设置渗流边界条件设置如果涉及渗流计算问题,则必须初始化模型的渗流边界条件,主要操作:
先按下如果涉及渗流计算问题,则必须初始化模型的渗流边界条件,主要操作:
先按下再按下渗流边界类型再按下渗流边界类型,选择渗流边界条件:
,选择渗流边界条件:
然后用鼠标在模型边界拉线,鼠标单击结束后,上述对话框中所设置的值就赋然后用鼠标在模型边界拉线,鼠标单击结束后,上述对话框中所设置的值就赋予了所选中的边界单元(既然是边界条件,所以注意不要将其设如模型内部)。
予了所选中的边界单元(既然是边界条件,所以注意不要将其设如模型内部)。
注意:
压力用水头表示,在计算时候要注意单位的换算,注意:
压力用水头表示,在计算时候要注意单位的换算,1MPa约等于约等于100米水米水头高。
头高。
Increment增量正值为增加,负值为减小。
增量正值为增加,负值为减小。
渗流时间选项渗流时间选项:
如果计算需要考虑渗流时间问题如果计算需要考虑渗流时间问题,需要进行此项设置:
需要进行此项设置:
时间选项时间选项InterativeTimes:
是计算的迭代次数,这个你保持默认值就行,默认值是是计算的迭代次数,这个你保持默认值就行,默认值是2。
TimesSpan(Day):
是时间尺度,即在非稳态计算的时候,每一个计算步是时间尺度,即在非稳态计算的时候,每一个计算步所代表的时间,这个计算步就是所代表的时间,这个计算步就是rfpa控制中的步,我们非稳态计算采用的控制中的步,我们非稳态计算采用的时间差分法。
时间差分法。
InitialPressure(MPa):
是整个模型中初始压力,各个单元的。
控制边界条件设置控制边界条件设置执行完网格划分命令就要对用户的模拟区进行控制条件赋值。
控制条件涉及的是一些基本执行完网格划分命令就要对用户的模拟区进行控制条件赋值。
控制条件涉及的是一些基本条件如:
求解的类型是平面应力还是平面应变问题;
加载总步数、是否为流固耦合等问题条件如:
加载总步数、是否为流固耦合等问题以及重力方向等如下图所示:
以及重力方向等如下图所示:
其中其中Cavityelement和和Equivalentforce两种计算方法,一般计算采用空单元法,两种计算方法,一般计算采用空单元法,如果考虑的问题和分步开挖加支护的话,选择等效节点力法。
如果考虑的问题和分步开挖加支护的话,选择等效节点力法。
Pressurewater承压水和承压水和Phreatic潜水,潜水,是地下水两种不同的埋藏类型是地下水两种不同的埋藏类型。
承压水承压水(pressurewater):
埋藏在上埋藏在上下两个稳定隔水层之间下两个稳定隔水层之间。
潜水潜水(phreaticwater):
埋藏在第一埋藏在第一个稳定隔水层之上个稳定隔水层之上。
系统自定义系统自定义(selfdefine)系统自定义系统自定义(selfdefine)图片类型和尺寸图片类型和尺寸(PictureTypeSize)结果图类型结果图类型(Type):
此命令主要是定义此命令主要是定义在模型计算完成后要显示图形的类型和在模型计算完成后要显示图形的类型和尺寸。
根据研究问题的需要将相应的结尺寸。
根据研究问题的需要将相应的结果图选项上钩上即可。
果图选项上钩上即可。
图形尺寸图形尺寸(Size):
对系统生成的结果图对系统生成的结果图进行大小设置,选进行大小设置,选Default默认,系统默认,系统根据窗口大小随机生成。
根据窗口大小随机生成。
矢量单元间隔矢量单元间隔(Vectorelementintervals):
因为要表示矢量场,用箭因为要表示矢量场,用箭头表示矢量的大小方向,箭头方向为矢头表示矢量的大小方向,箭头方向为矢量方向,箭头长短表示矢量大小。
量方向,箭头长短表示矢量大小。
位移矢量放大系数位移矢量放大系数(Displacementvectoramplified
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