1、 应用范围广泛 wIj2 IAD
1.1 包含10材料本构模型 ]+dl=SmF
Flac3D中为岩土工程问题的求解开发了特有的本构模型,总共包含了10种材料模型: rM=A"
1. 开挖模型null !q\w"p0X
2. 3个弹性模型(各向同性,横观各向同性和正交各向同性弹性模型) e:D"_B
3. 6个塑性模型(Drucker-Prager模型、Morh-Coulomb模型、应变硬化/软化模型、遍布节理模型、双线性应变硬化/软化遍布节理模型和修正的cam粘土模型)。 * _lo;
Flac3D网格中的每个区域可以给以不同的材料模型,并且还允许指定材料参数的统计分布和变化梯度。 还包含了节理单元,也称为界面单元,能够模拟两种或多种材料界面不同材料性质的间断特性。节理允许发生滑动或分离,因此可以用来模拟岩体中的断层、节理或摩擦边界。 F\rSYjMyk
FLAC3D中的网格生成器gen,通过匹配、连接由网格生成器生成局部网格,能够方便地生成所需要的三维结构网格。还可以自动产生交岔结构网格(比如说相交的巷道),三维网格由整体坐标系x,y,z系统所确定,这就提供了比较灵活的产生和定义三维空间参数。 jGhg~-m
1.2 有五种计算模式 j/pQSlV
(l)静力模式。这是FLAC-3D默认模式,通过动态松弛方法得静态解。 %d J>8.jW@
(2)动力模式。用户可以直接输人加速度、速度或应力波作为系统的边界条件或初始条件,边界可以固定边界和自由边界。动力计算可以与渗流问题相藕合。 y(
(3)蠕变模式。有五种蠕变本构模型可供选择以模拟材料的应力-应变-时间关系:Maxwell模型、双指数模型、参考蠕变模型、粘塑性模型、脆盐模型。 gtGKV
(4)渗流模式。可以模拟地下水流、孔隙压力耗散以及可变形孔隙介质与其间的粘性流体的耦合。渗流服从各向同性达西定律,流体和孔隙介质均被看作可变形体。考虑非稳定流,将稳定流看作是非稳定流的特例。边界条件可以是固定孔隙压力或恒定流,可以模拟水源或深井。渗流计算可以与静力、动力或温度计算耦合,也可以单独计算。 AJd.K'=8
(5)温度模式。可以模拟材料中的瞬态热传导以及温度应力。温度计算可以与静力、动力或渗流计算藕合,也可单独计算。 E}vO*ZZEw
1.3 可以模拟多种结构形式 cEjdImAzU
(l)对于通常的岩体、土体或其他材料实体,用八节点六面体单元模拟。 /j/%wT2m
(2)FIAC-3D包含有四种结构单元:梁单元、锚单元、桩单元、壳单元。可用来模拟岩土工程中的人工结构如支护、衬砌、锚索、岩栓、土工织物、摩擦桩、板桩等。 <^_Vl8%
(3)FLAC-3D的网格中可以有界面,这种界面将计算网格分割为若干部分,界面两边的网格可以分离,也可以发生滑动,因此,界面可以模拟节理、断层或虚拟的物理边界。 LC\:xia{X
1.4 可以有多种边界条件 :_a]T-GL
边界方位可以任意变化,边界条件可以是速度边界、应力边界,单元内部可以给定初始应力,节点可以给定初始位移、速度等,还可以给定地下水位以计算有效应力、所有给定量都可以具有空间梯度分布。 ~*c=
2 FLAC-3D内嵌语言FISH {4aY}=
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FLAC-3D具有强大内嵌语言FISH,使得用户可以定义新的变量或函数,以适应用户的特殊需要,例如,利用HSH做以下事情: cu`J2vm3
(l)用户可以自定义材料的空间分布规律,如非线性分布等。 `A _8nW)
(2)用户可以定义变量,追踪其变化规律并绘图表示或打印输出。 Z"|P(]A
(3)用户可以自己设计FLAC-3D内部没有的单元形态。 ]</4#?_
(4)在数值试验中可以进行伺服控制。 4
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(5)用户可以指定特殊的边界条件。 s8d}HI
(6)自动进行参数分析。 j~*Z7iu
(7)利用FLAC-3D内部定义的Fish变量或函数,用户可以获得计算过程中节点、单元参数,如坐标、位移、速度、材料参数、应力、应变、不平衡力等。 NVqC|uEAF
3 FLAC-3D具有强大的前后处理功能 wy-
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FLAC-3D具有强大的自动三维网格生成器,内部定义了多种单元形态,用户还可以利用FISH自定义单元形态,通过组合基本单元,可以生成非常复杂的三维网格,比如交叉隧洞等。 /+t[,
在计算过程中的任何时刻用户都可以用高分辨率的彩色或灰度图或数据文件输出结果,以对结果进行实时分析,图形可以表示网格、结构以及有关变量的等值线图、矢量图、曲线图等,可以给出计算域的任意截面上的变量图或等直线图,计算域可以旋转以从不同的角度观测计算结果。