FLAC软件教程.ppt
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1、FLACFLAC软件教程软件教程n n XDisp x-位移 n n YDisp y-位移n n XVel X-速度n n YVel y-速度n n还有几个可选用的关键词以协助实现 INITIAL 命令:n nMark 只有标记的结点值将被初始化n nRegion i j 为标记结点所围住的区域将被初始化。i,j 为标记区域中的任一个单元n nVar xv,yv 在一定范围内的参数的变差值,xv和yv为x-方向和y-方向的变差值。n n范围可以有形式 I=i1,j1 J=j1,j2,其中 i 和 j 的先后次序无关。n nINTerface 关键词 n n关键词n=值n nINTERFACE
2、为交界面命令。网格的一部分可以和网格的另一部分通过交界面而相互作用。界面的性质由其刚度,粘结力和摩擦力来表征。用于本命令的关键词有:n Aside i1,j1 n Bdide i1,j1 n Cohesion 粘结力值n Friction 摩擦力值n Glued n KN 法向刚度值n KS 切向刚度值n TBond 抗拉强度n n Unglued n n 胶结命令 GLUE 将使交界面的上下两部分胶结在一起,使之不能滑动和分离,命令 UNGLUE 则为命令 GLUE 之逆。n nMArk n n在给定范围内的结点将被标记。计算的进行与结点的标记与否无关,但标记的结点可以限定一个区域作为命令
3、INITIAL,n nPROP 和 MODEL 的作用域。命令 GEN 将自动对结点进行标记。的形式可以是 I=i1,i2,J=j1,j2,i 和 j 的顺序无关。n nModel 关键词 n n该命令对于给定的区域或范围赋予有关的本构模型。关键词有:n nANisotropic 横观各向同性弹性模型n nElastic 弹性,各同性本构模型n nMohr-Coulomb 摩尔-库伦塑性模型n nNull 零模型,用于开挖掉的单元n nSS 应变软化n nUbiquitous 彻体节理模型n nNEW 该命令可以不用退出 FLAC 重新开始一个新问题。n nPlot 关键词.n n用缺省值。可
4、以在一行上连写几个关键词以在一个图上画出几个变量。在绘图前先要用 MODEL 命令赋予网格以一定的本构模型。关键词及其意义为:BEam画出结构单元的几何形状n nBoundary 画出网格的内外边界n nCable 画出锚束的几何形状n nDisp 位移矢量n nE_p 塑性应变的轮廓线(只限于应变软化材料)n nGrid 画出n n画出纪录在第 nhis 个历史上的变量值n nPP 孔隙压力的等值线n nRF 以矢量形式画出的固定结点的反力n nSTAte 画出单元中心当前的屈服状态n nSTress 主应力矢量n nSXX xx-应力的等值线(全应力)n nSYY yy-应力的等值线(全应
5、力)n nSXY xy-应力的等值线 n nVelocity 以箭头画出的速度矢量n nWAter 水位线n nXDisp x-位移的等值线n nYDisp y-位移的等值线n n XVel x-速度n n YVel y-速度n n 所谓开关其本身也是关键词,用于设置图形的的某些特征,有:n ncolor 如红为 Red,绿为 GREen,黄为 Yellow 等。n nInterval=c n n将等值线的间距置为 c.在 PLOT 命令前发扫描线命令SCLIN 可以画出等值线的值。n nMax=v 在画矢量时,置箭头的最大长度为 v.n nNoh 不画标题n n Zero 不画零值线n n如
6、果要放大或缩小图形,可以在 PLOT 命令前用 WINDOW 命令来设置窗口的大小。n nPrint关 键 词.n n和绘图命令 PLOT 一样,结点变量的值只有在给定的材料模型和性质后才可以打印出来。关键词有:n nApply打印出所施加力或压力的大小和范围n nFix 打印出固定 x 或 y 的结点n nLimits 对 SOLVE 命令的限制值n nMArk 打印出标记结点n nMEm 占用的内存n nSTruct 打印出结构单元上有关结点的力,力矩和位移n nInterface 打印出交界面的数据,包括结点力和单位法向矢量n n主要的网格关键词 n nBulk 体积模量n nCOhes
7、ion 粘结力n nDen 质量密度n nDilation 剪胀角n n E_p 全塑性应变(应变软化模型)n nFriction 摩擦系数n nSHear 剪切模量n nX X-坐标n nY Y-坐标n nPP 孔隙压力n nJFric 节理摩擦力n nJCoh 节理粘结力n nJAngle 节理角度n nNUYx y-x 泊松比n nNUZx z-x 泊松比n nSIG1 最大主应力n nSIG2 最小主应力n nSXX XX-应力n nSYY YY-应力n nSXY XY-应力n nTheta 最小主应力与 x-轴的夹角n nXDis X-位移n nYDis Y-位移n nXMod X-
8、模量n nYMod Y-模量n nXVel X-速度n nYVel Y-速度n nASXX XX-应力(三角形 A)n nBSXX XX-应力(三角形 B)n nCSXX XX-应力(三角形 C)n nDSXX XX-应力(三角形 D)n nASYY YY-应力(三角形 A)n nBSYY YY-应力(三角形 B)n nCSYY YY-应力(三角形 C)n nDSYY YY-应力(三角形 D)n nASXY XY-应力(三角形 A)n nBSXY XY-应力(三角形 B)n nCSXY XY-应力(三角形 C)n nDSXY XY-应力(三角形 D)n nState 塑性状态n n 0 弹性n
9、 n 1 正在屈服中n n 2 曾经屈服,现为弹性n n 3 已超过单轴抗张力n n 4 屈服并超过单轴抗张力n n 5 已经超过抗张力n n 6 彻体节理正在屈服n n 7 彻体节理过去屈服过,现为弹性状态n nTables 打印所存贮的表格n n XReaction X-反力n n YReaction Y-反力nPROp 关键词=值 本命令为 MODEL 命令赋予 材料的性质。下面的关键词对 PROPERTY 命令加以补充:n Region i,j 所有为标记结点所连续包围的区域将赋予该性质。i,j 单元可为标记区域中的任一单元n nVar xv yvn n性质可以有变差,xv 和 yv
10、分别为 x-方向和 y-方向的变差值n n 可为 I=i1,i2,J=j1,j2,i 和 j 孰者在前无妨,但 必需在输入行的最后。n n各种模型所需输入的性质为:n n弹性 n n (1)剪切模量 n n (2)体积模量n n (3)密度n n摩尔-库伦n n (1)剪切模量n n (2)体积模量n n (3)密度n n (4)摩擦角n n (5)粘结力n n (6)剪胀角n n横观各向同性n n (1)剪切模量n n (2)x-模量n n (3)y-模量n n (4)密度n n (5)NUYxn n (6)NUYzn n彻体节理 (1)剪切模量n n (2)体积模量n n (3)密度n n
11、 (4)粘结力(整体材料)n n (5)摩擦力(整体材料)n n (6)节理粘结力n n (7)节理摩擦力(8)节理角n n (9)整体材料的剪胀角 n n应变-硬化/软化n n(1)剪切模量(2)体积模量(3)密度n n(4)初始摩擦角(5)初始粘结力n n(6)摩擦角和塑性应变的关系表的表号n n(7)粘结力和塑性应变的关系表的表号n n(8)剪胀角和塑性应变的关系表的表号n n如果表号给 0,则取关键词 COHESION,DILATION 或 FRICTION 所给出的值。n nQuit 该命令同 STOP,FLAC 终止运行。n nREstore 文件名 把以前用 SAVE 命令所存的
12、文件读入内存恢复现场。n nRETurn 该命令应是输入数据文件中的最后一个命令。n nSAve 文件名n n 将内存中问题的现场存入文件中,如果已经有同名的文件,则该文件将被复盖。n nSClin n x1,y1 x2,y2 n n该命令在屏幕上作一个扫描线,以切割等值线,交点以 A 到 Z 的字母来表示。在一张图上最多可以有 5 条扫描线。扫描线的参数为:n nn=扫描线的编号(必需为 1,2,3,4 或 5)n nx1,y1=扫描线的起点坐标n nx2,y2=扫描线的终点坐标n nSEt n n该命令设置整体条件,其关键词有:n nAspect a 调整屏幕的高宽比,以使输出不变形n n
13、 Col nn n n 为打印输出的最大列数。用户必需在运行 FLAC 前设置好打印机的列数。n nEGA 设置 640 x350 的 EGA 图形模式n nForce fn n设置 SOLVE 命令时的不平衡力的限值。n nGravity g n n重力加速度 g 及其与负 y-轴的夹角n n Large 大变形(坐标更新)n nLog ONn n在当前盘上打开名为 FLAC.LOG 的文件,以纪录 FLAC 的运行进程。如果 FLAC.LOG 文件已经存在,则将被复盖。n nOFFn n关闭 FLAC.LOG 文件。如果在稍后再 SET LOG ON,则屏幕显示将继续纪录在 FLAC.LO
14、G 文件上。n nSmall 小变形(坐标不更新)n nSTep n n nSOLVE 命令进行计算循环的限制数目。n nTime tn nSOLVE 命令进行计算的限制时间的分钟数。nSOLve n 用本命令进行计算循环,关键词为:n Step 时步数目n Time 运行时间(分钟数)n Force 不平衡力 n 缺省值为:S=500 时步,T=5 分钟,F=100n最长的时限为 1440 分钟(24 小时),如果要求运算超过一天,则可以用几个SOLVE 的命令。FLAC 在运行中如要中止,可以按退出键 Esc 退出循环,将控制转给用户,进行交互操作。nSTEp nn 执行 n 个时步的循环
15、运算。n nSTop FLAC 终止运行。n nSTRuct 关键词.n nSTRUCT 命令用于定义结构单元的几何形状,性质等条件。STRUCT 命令要求说明结构单元的类型和形状以及它与 FLAC 网格的连接情况。定义结构单元的关键词有:n n(1)结构类型关键词n n 梁 一个梁单元系在关键词 BEAM 后用梁的几何形状和性质的关键词及其值来表征。n n 锚束 一个锚束单元系在关键词 CABLE 后以其几何形状和性质的关键词及其值来表征。n n(2)结构单元的几何形状及其结点联结n n关键词 BEGIN 表征梁或锚束的起始点n n关键词 END 表征梁或锚束的终了点n n结构单元的端点可以
16、在 BEGIN 和 END 关键词后直接用下面三个之一的关键词来表征:n nGrid i,j n n结构单元的起点或终点为结点 i,j n nNode n n nFLAC 将自动按照构件单元输入的顺序为结构单元的结点编号,此处n 为所编的第 n 号结点。n n x,y 直接给端点以 x 和 y 坐标。n n(3)结构单元的性质类型关键词n n Prop n n n结构单元的类型要赋予性质数n,用 struct prop=n 再加上关键词及其值来说明。n n(4)结构单元分段的关键词n n Seg kn n 将结构单元等分成 k 个分段。n n(5)锚束预加张力的关键词n n Tension t
17、n nSTRuct Node=n 关键词n n每个结构结点用下列的关键词可以有不同的边界或几何条件。n nFFIx n n可以将 n 结点的 x-和/或 y-位移或转动固定。n n FRee n n 此命令为命令 FIx 之逆。n n Pi 使结点 n 为铰接,即放松力矩。n n Load fx,fy,mn n 可对结点 n 施加 x-和/或 y-方向的力或力矩。n n x,y n 结点的 x-坐标和 y-坐标。n nSTRuct Prop=n 关键词=值n n性质的关键词有:n n E =值n n I =值(梁的惯性矩)n n Area =断面值 n n KBond =灰浆的粘结刚度 n n
18、 SBond =灰浆的粘结强度 n n Yield =锚束的屈服强度(力)n nSYstem 不退出 FLAC 暂时进入 DOS 系统,可以执行的DOS 命令有:DIR,COPY,REN,DEL 和 TYPE.用回车键可以回到 FLAC.n nTable n x1 y1 n n建成一个点的坐标的表,以供 FLAC 引用。n 是表号。n nTItle 在标题命令 TITLE 的下一行输入标题的名称。n nUnmark n n 去掉在给定范围内结点的标记。n nWAter n n引入水面下的孔隙压力,孔隙压力为正。命令 WATER TABLE=0 将撤去所有结点的孔隙压力。n nWIndow n
19、n n n该命令按照 xlo(x-低坐标),xhi(x-高坐标)和 ylo(y-低坐标),yhi(y-高坐标)建立一个窗口,否则为自动建立(AUTO).FLAC 基本单元基本单元 分析模式大小与分析模式大小与RAM之之关系关系Flac3.3(解密)计算规模(不限)内存64MB弹性,各同性本构模型模型 360万个单元摩尔-库伦塑性模型 302万个单元 Flac3.3(解密)计算规模 内存128MB弹性,各同性本构模型模型 722万个单元摩尔-库伦塑性模型 562万个单元 内存180MB弹性,各同性本构模型模型 1000万个单元摩尔-库伦塑性模型 810万个单元 计算机计算规模的确定计算机计算规模
20、的确定n nflacw_ sp 180n nGr 1000,1000n nM e n nPr memFlac3.3(解密)使用(解密)使用方法方法首次运行时,点击flac33.bat,按提示输入:960510,就ok了改批处理文件改批处理文件n nflac33.bat:n necho offn nsetbackn ndate 5-10-96n ncopy flaccfg.org flac.cfgn nflac 64n nsetodayn nGr 900,900n nM m n nPr mem单单 位位 正负号方向正负号方向(1)应力正号代表张力,负号代表压力(2)剪应力详见下图,图中所示剪应力
21、为正号(3)应变正应变表示伸长,负应变代表压缩(4)剪应变剪应变的正负号与剪应力相同(5)孔隙压力孔隙压力永远为正(6)重力正号的重力物质往下拉,负号的重力将物质 往上提。FLAC 模型模型 n n1空洞模式(null model)n n使用于土壤被移除或开挖 n n2 弹性模式 n n3 塑性模式,包括n na.Drucker Prager modeln nb.MohrCoulomb model n nc.ubiquitousjoint modeln nd.strainhardening/softening model n ne.bilinear strainhardening/soften
22、ing modeln nf.doubleyield modeln ng modified camclay modeln n此外,另有选购(option)模式,包括:n n1.动力模式(Dynamic Option)n n2.热力模式(Thermal Option)n n3.潜变模式(Creep Option)n n使用者另可使用FISH语言去建构独特需要的模型。FLAC使用前准备步骤使用前准备步骤 n n步骤1:依比例画出所欲分析之资料n n于纸上画出地点之位置、地层资料、并简标示距离及深度资料。n n步骤2:换算输入资料成同一单位n n将现有地层资料,如 Density,Bulk modul
23、us,Youngs modulus,tension,cohesion,friction Angle 等资料,换算成同一单位。n n附注:需谨慎检查输入资料之单位,如因单位 不同而造成过大或过小的值,将会造成 FLAC无法计算,而产生ERROR讯息。n步骤3:应用公式简略计算n应用公式或依据经验,简略算出FLAC 输 出资料的范围。n步骤4:建立x,y座标与node i,j之关系 n于图上距离及深度之关系,建立x,y座标系统,再由x,y座标系统,转换与网格间系,为了便于以后输出资料的分析,故应确实掌握网格之位置及其相对应的x,y 座标。n建议在敏感区域使用较密之网格,其它地 区则使用较疏之网格。
24、FLAC 输入数据文件编输入数据文件编写步骤写步骤 FLAC 只认文本文件 可以用记事本、EDIT、PE2等编辑,但不能用word文件n nFLAC数据文件编写顺序需依实际工程进行之逻 辑步骤建立。n n如欲分析开挖题目,则需先求出未挖前之应力分布,n n再以此应力分布求开挖后之土壤变形及是否会崩毁,n n如因开挖后造成崩毁,则FLAC程式将无法继续,萤幕将出现ERROR 讯息,如 n nBad Geometry Zone,-n nFLAC程式前几行之顺序为n no Config_ n no Grid_ n no Model _ n n以后各行编写顺序,则建议以下之步骤:n n1.求起始之应力
25、平衡 n n(1)建立座标x,y与网格关系,使用Gen命令n nGen x1,y1 x2,y2,x3,y3 x4,y4 i=i0,i1 j=j0,j1 n nFLAC可自动产生x,y 座标与网格之关系,将网格依其疏密程度需要之不同,实际控制网格之座标。n(2)设定材料性质:prop n(3)设定外力:Set Gravity,Apply Pressure,ini sxx,Syyn(4)设定边界条件:fix,freen(5)求起始之应力平衡:solve n(6)储存:Save n n求工程之影响 n n求出区域内之应力分布情况后,再依工程之流程及步骤阶段执行各工程进行过程之影响,建议使用以下之步
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