*对于动力学分析,网格域尺寸应该足够小以模拟波的精确 传播,网格尺寸必须小于1/8-1/10的最短波长.
FLAC3D ：
FLAC网格生成的关键特征： • FLAC3D 是命令驱动.
•
•
使用FLAC3D内置基元进行形 状组合可形成复杂网格.
用户自定义FISH 函数可以用 来修改基元网格以创建更为 复杂的网格. 第三方软件导入.
z
σzz
σxx
非均匀材料考虑应力梯度(初始)
楔形
3、FLAC3D边界条件
真实边界：存在于被模拟的自然物体上。 人工边界：在现实中不存在，在数值模拟中使用 它形成封闭的网格。
FLAC3D模型边界可施加的力学边界条件： 位移边界和应力边界
应力边界
• apply szz=-1e5 sxz=-.5e5 range z -.1 .1
z
σxz
σzz
x
FLAC3D中模型术语
理想模型构建——AutoCAD
• 将理想复杂模型反应在AutoCAD上，以便进行复杂数据 找点。
FLAC3D建模（网格生成）
FLAC3D网格设置要点
n n n n n
从粗糙的网格开始调试.
避免畸形网格域和域宽的突然跳跃.
避免高应力区的网格域长宽比太大. 确保边界足够远以避免影响结果. 避免自由面上三角形网格域.
力 学 参 数 调 整
菜单驱动(计算模式)
命令栏
FLAC3D
FLAC3D
FLAC3D的文件格式


保存文件 (*.sav) – 含有所有状态变量和用户定义条 件的二进制文件 数据文件 (*.dat) – 数据文件由用户创建的一种 ASCⅡ格式的文件，它包括一系列的用于描述所分析 问题的FLAC3D命令 历史记录文件 (*.his) – 记录输入输出历史值的文件 图形文件 – 图形文件(各种标准格式) 电影文件 (*.dcx) – AVI或PCX图像文件，这些图像文 件可以当作电影放映
•
FLAC3D网格基元
块体
径向块体
退化块体
径向隧道
楔体
径向柱体
金字塔 柱状壳体
四面体
柱状交叉
柱体 隧道交叉
径向柱体
块体
柱状交叉
Generate zone 生成网格常用关键词
关键词 dimension edge 含义 内部区域尺寸 网格的边长
fill
P0到p16 ratio size
用网格充填内部区域
均匀材料考虑应力梯度(初始)
• • • • • • ini density 2500 set grav 0 0 -10 fix x y z range z -.1 .1 ini szz -5e6 grad 0 0 2.5e4 apply sxx -2.5e6 grad 1.25e4 0 0range x -.1 .1 apply sxx -2.5e6 grad 1.25e4 0 0 range x 19.9 20.1
应力梯度的施加
• apply sxx -10e5 gradient 0 0 1e5 range z -100 0
z
σxx
x
位移边界
• • • • • • 使用applay命令或fix和ini fix x y z range y -.1 .1 apply yvel 1e-5 rnage y -.1 .1 或者 fix x y z range y -.1 .1 ini yvel 1e-5 range y -.1 .1
圆柱壳体
gen zone cylint p0 0 0 0 p1 5 0 0 p2 0 5 0 p3 0 0 5 p8 3 3 0 p9 0 0 3 p10 3 5 0 p11 0 5 3 p12 5 3 0 p13 5 0 3 size 3 5 10 4 group 1
圆柱型交 叉
gen zone wedge p0 0 0 0 p1 5 0 0 p2 0 5 0 p3 0 0 5 size 3 5 4 group 1
z y x
人工边界
• 对称面 • 截断面
4、初始条件
• 在土木或采矿工程中，在开挖和建筑开始前，存在原岩应
力。通过在Flac3D网格中设定初始条件，可重现原岩应
力，因为它能够模拟顺序建模过程产生的影响。
• 不考虑重力影响的均匀应力(初始)
• ini sxx -5e6 syy -1e7 szz -5e6 (省去set gravity)
内 容

理想模型构建——AutoCAD FLAC3D建模（网格生成） FLAC3D边界条件 FLAC3D初始条件 FLAC3D本构模型选择 赋予材料属性 开挖计算 结构单元及应用
确定模型分析目标 搜集地质资料和 模拟岩层的力学参数 建立理想力学模型
模拟结果分析
对比矿压监测结构 方案设计
平行六 面体放 射状
gen zone radcy p0 0 0 0 p1 10 0 0 p2 0 5 0 p3 0 0 5 p8 5 0 0 p9 0 0 3 p10 5 5 0 p11 0 5 3 size 3 5 10 4 group 1
圆柱形 隧道
gen zone cshell p0 0 0 0 p1 5 0 0 p2 0 3 0 p3 0 0 5 p8 3 0 0 p9 0 0 3 p10 3 3 0 p11 0 3 3 size 3 5 10 p0 0 0 0 p1 5 0 0 p2 0 3 0 p3 0 0 5 p8 3 0 0 p9 0 2 0 p10 0 0 2 size 5 3 6 8 group 3
放射状
gen zone radt p0 0 0 0 p1 10 0 0 p2 0 5 0 p3 0 0 5 p8 5 0 0 p9 0 0 3 p10 5 5 0 p11 0 5 3 size 10 5 3 4 group 1
各种形状网格的参考点 单元尺寸大小的比率 网格在每个坐标方向的单元数目
gen zone brick p0 0 0 0 p1 10 0 0 p2 0 5 0 p3 0 0 5 size 10 5 3 group 1
六面体
gen zone cyl p0 0 0 0 p1 5 0 0 p2 0 3 0 p3 0 0 5 size 5 3 6 group 2