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FLAC3D快速入门及简单实例
进阶书目
1. FLAC3D 在岩土工程中的应用【孙书伟,林杭,任连伟。中国水利水 电出 版社】
内容同书名一样,有一定的基础后,在处理实际问题时,可参考本书。 2. 各大论坛高手如云,卧虎藏龙,常去逛逛定会受益匪浅。
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初识 FLAC3D
在这里说几句题外话,FLAC3D 的后处理功能虽然比较丰富,但却相对简 单 且不美观,若想做出漂亮的模型及结果,一般都要借助第三方软件。前处理可 借 用 ANSYS,网络上已经有高手写好了模型转换程序,可以将 ANSYS 模型导 入 FLAC3D 进行计算,本文后面会有介绍;后处理软件选择比较多,常用的有 Excel、 Origin、Tecplot 等等,Origin 可以做出非常漂亮的曲线;借助网友编写 的 fish 程 序,还可以把 FLAC3D 计算结果导入 Tecplot 进行处理,关于这两 个软件的使用, 本文也会稍有介绍。
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初识 FLAC3D
图 1.2 FLAC3D 基本菜单
基本菜单中,最常用的是 File 菜单。下面逐一介绍 File 菜单中各项的 作用。 New:开始新工程,之前未保存的计算将被清除。命令:new 。 Call: 导入命令流 txt 文件。命令:call filename.txt。 Model→Load:载入 dll 文件, 用于载入用户开发的本构模型。 Restore:恢复保存的.sav 文件。命令:restore filename.sav。 Save:保存结算结果为.sav 文件。命令:save filename.sav。 Import Grid:导入.flac3d 模型文件,可以使 FLAC 自己生成的文件,也可是 第三方软件(如 ANSYS)转成的符合 FLAC3D 模型数据格式的模型文件。命令: impgrid filename.flac3d。
第三章 FLAC3D 后处理方法简介 ... 3.1 Origin ... 3.1.1 Origin 简介 ... 3.1.2 Origin 二维绘图 ... 3.1.3 Origin 三维绘图 ... 3.1.4 Origin 函数绘图 ... 3.2 Tecplo 360 ... 3.2.1 Tecplot 360 简介 ... 3.2.2 Tecplot 360 绘制等值线图 ... 3.2.3 Tecplot 360 导入 AutoCAD ...
... 68 . 72 ... 75 . 76 . 76 ... 77 ... 80 ... 81 . 88 ... 91 . 92 . 92 ... 93 ... 97 . 99 .. 100 . 106 .. 107 ... 109
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初识 FLAC3D
第一章 初识 FLAC3D
在开始所有内容之前,首先推荐参考书目: 基本书目 1. FLAC3D manual
我从研二(2010 年)开始接触 FLAC3D,最初的原因是导师要求每一个人至 少 学会一个数值计算软件,而他嘴里每天念叨最多的就是 FLAC,自己当时对数 值 计算一无所知,便答应老师要学会 FLAC3D。第一次打开软件界面,我心里 就凉 了大半截,面对着一个操作界面跟记事本无异的所谓“功能强大”的岩土工 程专 业软件,半点兴趣也提不起来。年底,从项目工地回到学校准备论文开题, 老师 对我的开题报告非常不满意,当着全教研室师生的面,劈头盖脸大批一顿, 第二 天又找谈话。在巨大的压力和强烈的自尊心驱使下,我硬着头皮开始啃 FLAC3D, 一个半月之后,终于有了初步的计算结果,对老师有个交代,我也能 回家过年了。
希望初学者能够通过本文的介绍,尽快熟悉软件,并产生一定的兴趣,以便 根据需要开展更深入的学习。最后引用 FLAC 系统主管韩彦辉博士对软件的评价: FLAC 可能更像是二锅头或万宝路,一旦上瘾便欲罢不能。借此给所有初学者鼓 劲 加油。
李佳宇 ljy050957@126.co m
2012 年 11 月FLAC3D 快速入 Nhomakorabea门
及简单实例
李佳宇 编
LJY 指南针教程
前言
FLAC 及 FLAC3D 是由国际著名学者、英国皇家工程院院士、离散元的 发明 人 Peter Cundall 博士在 70 年代中期开始研究的,主要面对岩土工程的通 用软件 系统,目前已经在全球 70 多个国家得到广泛应用,在岩土工程学术界 和工业界 赢得了广泛的赞誉。前国际岩石力学会主席 C.Fairhurst(1994)对 FLAC 程序的评 价是:“现在它是国际上广泛应用的可靠程序。”
1.1 FLAC3D 界面及菜单简介
打开 FLAC3D 后即可看见它非常简洁的操作界面(详见图 1.1),主要包 括菜 单栏、图形显示窗口、命令显示窗口和命令输入栏。
图 1.1 FLAC3D 界面
菜单栏有两种状态,当命令显示窗口被激活时,菜单栏为基本菜单,如图 1.2 所示。菜单内容包括 File、Display、Options、Plot、Window 和 Help。
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初识 FLAC3D
图 1.3 FLAC3D 图形控制菜单
下面首先介绍最常用的 Plotitems 菜单。 Plotitems→Add:添加显示的项目。 Clear:清除显示的所有项目。
通过 Plotitems→Add 添加的显示项目会覆盖在已有的显示内容上,但不 会将 其清除,可以通过“Activate”操作控制每一个显示项目。Plotitems 中的 项目非 常多,下面介绍常用项。通过点击操作添加每一项,都会弹出对话框, 里面有很 多可以设置的内容,通过详细介绍部分最常用的项目,读者便可以触 类旁。
2. FLAC 原理、实例与应用指南【刘波、韩彦辉(美国)。人民交通出版社】 这本书的作者韩彦辉是 FLAC 系统主管,所以这本书相对权威一些。该书理 论性较强,介绍了 FLAC 和 FLAC3D 两大块内容,包括理论背景、本构关系、 fish 语言、计算模块、应用实例等内容。
3. FLAC 及 FLAC3D 基础与工程实例【陈育民、徐鼎平。中国水利 水电出 版社】
跟上一本书内容差不多,但是相对简单一些,适合初学者上手。如果说前 两 本书是“官方教程”,那么这本书可以说是“民间智慧”,编者把很多论坛 中的内 容和网友提供的使用经验整合在书中,包含很多有助于理解 FLAC3D 且 实用的 小算例和小技巧,也有常见的几大类问题的处理方法。本书对于软件操 作介绍的 非常细致,最后还附有常见问题解答,很贴心。
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目录
第一章 初识 FLAC3D ... 1.1 FLAC3D 界面及菜单简介 ... 1.2 FLAC3D 中的专业名词 ... 1.3 FLAC3D 计算主要流程 ... 1.4 简单算例演示 ...
第二章 FLAC3D 建模 ... 2.1 FLAC3D 命令流概述 ... 2.2 FLAC3D 基本网格特征 ... 2.3 六面体网格和楔形体网格 ... 2.3.1 六面体网格 ... 2.3.2 楔形体网格 ... 2.4 常用命令详解 ... 2.4.1 网格控制 ... 2.4.2 参数控制 ... 2.4.3 计算及后处理 ... 2.5 菜单操作简介 ...
第四章 FLAC3D 计算实例 ... 4.1 南宁地铁一号线某基坑工程模拟 ... 4.1.1 工程背景 ... 4.1.2 方案设计及建立模型 ... 4.1.3 模型计算参数 ...
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.1 .2 .. 6 ... 10 ... 11 .. 14 . 14 ... 15 . 17 ... 17 ... 21 ... 22 . 22 . 27 .. 30 ... 31 ... 35 .. 35 .. 35 ... 36 ... 46 ... 49 . 52 .. 52 . 53 .. 57 ... 59 . 59 .. 59 ... 60 ... 66
Print:打印文件。 Print Type:设置打印文件的格式。 Print Setup:设置打印文件的版面。 Exit:退出 FLAC3D。
其他菜单对于初学者来说暂时用不到,需要时可参照说明书使用。 当图形 显示窗口被激活时,菜单栏为图形控制菜单,如图 1.3 所示,包括 File、 Edit、Setting、Plotitems 和 Window。
FLAC3D 自带英文说明书,市面上所有参考书和参考资料均以此为参照编 写, 甚至有一些部分就是说明书的翻译。说明书中包括 FLAC3D 的计算原理、 背景 知识、命令参考、fish、计算模块、计算实例等,内容十分全面丰富,是学习 FLAC3D 的必备资料,是基础中的基础。不足是说明书为全英文且篇幅太长,有 4000 多 页,对于初学者来,甚至是普通用户来说,没必要逐一去了解。我的建议 是,先 通过中文教材对 FLAC3D 有一定的了解之后,再深入研究说明书。
者起
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到一个抛砖引玉的效果。 本文暂时抛弃晦涩难懂的理论基础,直接介绍 FLAC3D 的基础知识和基
本 操作。首先从简单的建模开始,逐个熟悉常用的命令;然后将结合我个人的 经验, 介绍一些建模和计算技巧;再介绍两款可用于数据后处理的软件;最后 会提供几 个计算实例,供读者参考。建议读者先按顺序概览全部章节的内容, 这样能够对 FLAC3D 有初步的了解,然后从第四章的计算实例开始,结合前面 的介绍,边实 践边学习,这样能够达到事半功倍的效果。读者可通过邮箱联系 我,索取文中任 何你需要的命令流和转换程序。
Axes:显示全局坐标轴。命令:plot add axe red。plot 为“显示”操作关 键 字;add 表示添加,如果没有 add 字段,会把已显示的内容清除,可根据需 要使 用;axe 表示坐标轴;red 表示显示颜色,可以任意指定。下面的命令都 有类T似ab的le:结显构示。地下水位。
Geometry→Grid:显示网格。命令:plot add grid。Geometry→Boundary: 仅显示边界网格。命令:plot add boundary。 Geometry→Sketch:显 示网格外轮廓。命令:plot add sketch。 Vector→Velocity:显示速度 矢量。命令:plot add velocity。 Vector→Displacement:显示变形矢 量。命令:plot add displacement。