Flac使用基础知识.pdf

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1、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:hist zone smax(smin) id 8.apply sxx 1.0 hist x_stress就是把 x_

2、stress 的历史记录当成一个力施加给xstress， hist x_stress前面的表示倍9.各点变形量用文件形式输出set log onset logfile gp-disp.txtset log off10.显示塑性区plo bl sta she-n 当前处于剪切破坏plo bl sta she-p 当前处于弹性,以前处于剪切破坏plo bl sta ten-n 当前处于抗拉破坏plo bl sta ten-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

3、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 cab

4、le 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.plot fos 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 solve fos file slope3dfos.sav associated ,FOS只能用 M-M 模型solve

5、fos默认情况下只折减土体参数solve fos include interface可以对 interface 参数进行折减13.ini state 0 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 set small（默认），特殊情况下的土体用set large，进行模型的塑性计算等大变形计算时设置 SET large。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pl fappl gpfix16.config zextra 10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

6、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 grid point 的指针索引你自己定义的数据。17.应力分布plot cont smax确定应力分布方向principal stress tensor主应力的方向还是得根据弹塑形力学计算得出18. set mech step step_lim force 50solve step 1000 force 50the min. unbalanced force you set.If the min. unbalace force small than this val

7、ue ,the programmewill stop.As a result the programme think the system has reached the status of balance.step_lim: This may be the variable defined by the Fish.If the max step has reached the valuestep_lim,the programme will stop without consideration of the status of the system.solve step 1000 force

8、: max. step = 1000, min. unbalance force=50.19.ini(或 apply) zvel -0.5e-5 range x -.1 3.1 z 9.9 10.1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.mag fac 是变形系数21.interf 1 face ran plane ori (4,0,0) nor (-5,0,2) dist 0.01 z (0,5) y (1,6)ran表示 range，限定命令发生作用的范围plane ori (4,0

9、,0) nor (-5,0,2) dist 0.01 z (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 0z5，1y x0.1 范围内的节点在 x 方向进行约束42.设置内存（2D）C:Program FilesItascaflac500exeflacv_dp.exe giic 30043.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

10、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：brings up the camera dialogctrl+l: cuttingplane48.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

11、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

12、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.sub zo

13、ne 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 x 28 32，x 184 188，y 0 100，z 16 19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

14、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.savset largehist resetpausedefine face_caveaa = 0.0bb = 5.0loop m (1,10) command model null range x 32 184 y aa bb z 16 25 end_command command in

15、ter 1 delete inter 1 face range plane norm (0,0,1) origin (30,0,16) dist 0.3 ;inter 2 face range plane norm (0,0,-1) origin (30,0,25) dist 0.3 inter 1 ctol 0.0 ;inter 2 maxedge 4 inter 1 prop kn 20e11 ks 20e11 coh 10e8 fri 30 ；接触面设置的参数，这个参数应该很大了吧？ ;inter 2 prop kn 20e9 ks 20e8 coh 10e7 fri 30 step 1

16、000 end_command aa = aa + 5.0 bb = bb + 5.0end_loopenddefine hist_zdis a = 1 b = 0.0loop n (1,19) command hist id a nstep 40 gp zdis 30 b 19 end_command a = a + 1 b = b + 5.0end_loopenddefine hist_left_xdis c = 21 d = 0.0loop n (1,19) command hist id c nstep 40 gp zdis 28 d 17.5 end_command c = c +

17、1 d = d + 5.0end_loopenddefine hist_right_xdis e = 41 f = 0.0loop n (1,19) command hist id e nstep 40 gp zdis 32 f 17.5 end_command e = e + 1 f = f + 5.0end_loopenddefine hist_roof_smin g = 61 h = 0.0loop n (1,19) command hist id g nstep 40 zone smin 30 h 20 end_command g = g + 1 h = h + 5.0end_loop

18、enddefine hist_roof_smax i = 81 j = 0.0loop n (1,19) command hist id i nstep 40 zone smax 30 j 20 end_command i = i + 1 j = j + 5.0end_loopenddefine histwrite_zdis k = 1loop n (1,19) command hist write k file zdis_1接触面.txt end_command k = k + 1end_loopenddefine histwrite_left_xdis l = 21loop n (1,19

19、) command hist write l file left_xdis_1接触面.txt end_command l = l + 1end_loopenddefine histwrite_right_xdis p = 41loop n (1,19) command hist write p file right_xdis_1接触面.txt end_command p = p + 1end_loopenddefine histwrite_roof_smin q = 61loop n (1,19) command hist write q file roof_smin_1接触面.txt end

20、_command q = q + 1end_loopenddefine histwrite_roof_smax r = 81loop n (1,19) command hist write r file roof_smax_1接触面.txt end_command r = r + 1end_loopendset grav 0 0 -10set largehist_zdishist_left_xdishist_right_xdishist_roof_sminhist_roof_smaxface_cavesolvehistwrite_zdishistwrite_left_xdishistwrite

21、_right_xdishistwrite_roof_sminhistwrite_roof_smaxsave 模型 5-无支护巷道采场开挖-1 接触面.savreturn;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.savmodel mohrprop bulk 2.26e10 shear 1.76e10 coh 7.59e7 fri 36.62 ten 5.67e7 range group floor1prop bulk 9.88e9 shear 6.50e9 coh 1.60e7 fri 30 ten 3e

22、7 range group floor2prop bulk 6.17e9 shear 4.07e9 coh 1e7 fri 31.81 ten 2.3e7 range group coalprop bulk 1.79e10 shear 1.23e10 coh 3e7 fri 39.52 ten 5.35e7 range group roof1prop bulk 9.88e9 shear 6.50e9 coh 1.6e7 fri 30.7 ten 3.1e7 range group roof2prop bulk 2.41e10 shear 1.74e10 coh 4.2e7 fri 39.52

23、ten 7.03e7 range group roof3fix z range z -0.1 0.1fix x range x -0.1 0.1fix x range x 215 216.1fix y range y -0.1 0.1fix y range y 99.9 100.1ini dens 2800 range group floor1ini dens 2530 range group floor2ini dens 1390 range group coalini dens 2530 range group roof1ini dens 2500 range group roof2ini

24、 dens 2800 range group roof3ini szz -1.35e7 grad 0 0 27e3 range z 0 63ini syy -6.75e6 grad 0 0 13.5e3 range z 0 63ini sxx -6.75e6 grad 0 0 13.5e3 range z 0 63apply szz -1.4e7 range z 62.9 63.1set grav 0 0 -10hist unbalpausesolvesave 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。model mo

25、hrprop bulk 2.26e9 shear 1.76e9 coh 7.59e6 fri 36.62 ten 5.67e6 range group floor1prop bulk 9.88e8 shear 6.50e8 coh 1.60e5 fri 30 ten 3e6 range group floor2prop bulk 6.17e8 shear 4.07e8 coh 1e6 fri 31.81 ten 2.3e6 range group coalprop bulk 1.79e9 shear 1.23e9 coh 3e6 fri 39.52 ten 5.35e6 range group roof1prop bulk 9.88e8 shear 6.50e8 coh 1.6e6 fri 30.7 ten 3.1e6 range group roof2prop bulk 2.41e9 shear 1.74e9 coh 4.2e6 fri 39.52 ten 7.03e6 range group roof3这是巷道开挖的过程中设置的参数在巷道开挖平衡的过程中，设置了大变形