FLAC3D V5.0技术参数
Itasca(武汉)咨询有限公司
高级、三维连续介质力学方法新版主要功能概述
计算效率
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https://www.360docs.net/doc/5918189745.html, (+86) 027 –8786 2349itasca@https://www.360docs.net/doc/5918189745.html,
建模技术引擎
随机裂隙网络(Discrete Fracture Network ，DFN)
岩土工程分析、支护结构设计
自V3.1版本（2008）至今，FLAC 3D 并行计算技术已历经近5年的发展并趋于成熟，同步于计算机硬件技术更新的日新月异，V5.0改进、优化多核并行计算内核，使得程序分析效率得到较大幅度提升，与以往版本不同地，新版并行分析支持流体和结构单元计算，进一步满足大规模工程分析对计算效率的苛刻要求。
与客户诉求一致地，新版建模技术引擎倾注了FLAC 3D 技术团队更多的辛劳，并预示着Itasca 将进一步加大对Itasca 全线产品前处理技术的开发力度。新版FLAC 3D 建模引擎植入两项技术改进，分别为CAD 辅助建模技术及其模型接口平台KUBRIX ，前者指嵌入CAD 绘图环境并与DXF 、STL 文件有效兼容以辅助建模，后者指专业前处理工具KUBRIX ，包括KUBRIX GEO 和KUBRIX HEX 。
Itasca 三维程序产品全线嵌入随机裂隙网络技术以强化地质结构面模拟能力，即FLAC 3D 、3DEC 和PFC 系列。作为采用连续介质力学方法等效处理非连续问题的最新手段，该项技术将进一步拓展FLAC 3D 程序的应用广度和深度，使其成为岩土工程领域某些非常规、高难度问题的研究平台，如压裂设计、岩体力学特性的不均匀性、各向异性及其尺寸效应等。
后处理
其他
多种后处理方式改进、扩展功能：(1)强化鼠标控制操作；(2)新增PostSript 、VRML 、SVG 、Excel 格式输出接口，且图片输出精度得到提升；(3)多项张量后处理，包括第二不变量、Von Mises 应力等；(4)等值面创建和模型结果与CAD 对象间数据插值、喷涂渲染功能，特别适用于工程方案评估、比较分析。
?基于HOEKBROWN 强度准则和工作方法下的相关本构模型进一步强化专业能力，如基于MHOEK 模型的强度折减分析；
?新增命令UNDO 用于操作撤销，方便模型调试；?FISH 编程环境强化扩充。
强化CAD 处理能力
新增Geometry 命令用于模型形态轮廓的创建，如断层、界面
地质单元和隧洞、厂房结构等。此处模型创建与数值单元(ZONE)无直接关联，即模型结果仅为CAD 对象而非数值网格模型。该功能可以作为其它功能应用的基础，如CAD 辅助建模、分析结果后处理等。
计算效率+ 建模技术引擎
绘图环境：CAD 绘图模式，勾勒模型整体剖面轮廓形态
平面网格剖分环境：依据平面绘图结果，对模型进行网格化
执行拉伸操作，获得FLAC 3D 三维网格模型
CAD 辅助建模
CAD 辅助建模包括两个方面：
?在CAD 绘图环境中，用户可采用鼠标、键盘输入等操作方式建立模型横断面图，程序在此平面图基础上进
行平面网格剖分，最后一个环节即为对该平面网格沿指定方向进行拉伸（旋转）拓展，从而形成三维网格。该技术通常适用于对称、相对规则模型，如规则隧洞、洞库、人工边坡等；
?FLAC 3D V5.0拥有DXF 、STL 格式CAD 文件信息交换接口，用于读取CAD 或存储模型对象，前者可用于辅助建模。概括地，新版程序新增利用CAD 对象切割网格同时对网格进行分组（GROUP ）功能，前者指以CAD 对象作为边界，对边界处单元进行加密，从而以非连续的方式逼近连续边界形态，后者指以CAD 对象作为轮廓框定单元组（GROUP ）功能。特别地，CAD 对象网格切割功能特别适用于模型形态精度要求不高的模型应用，如露天矿边坡、矿体、大型断裂带等。
采用隧洞轮廓、断层CAD 曲面对网格进行切割加密，从而使得网格轮廓逼近曲面形态，并同时实现网格分组
计算效率
自V3.1版本后，FLAC3D 植入并行计算功能，适用于：?支持多CPU ；?支持多核。
注：硬件利用效率还与硬件系统兼容性有关。
FLAC 3D 不同版本计算效率汇总对比：
?3.1vs 3.0：单CPU 双核计算效率提升1.8倍，且计算效率与模型单元数呈正比关系；
?4.0vs 3.1：单CPU 双核计算效率提升2.1倍；?5.0vs 4.0：(1)总体速度加速15%；(2)支持结构单元、流体分析并行计算。以结构单元为例，经测试，总体迭代效率提高30倍，就数据更新效率而言，单线程、4核多线程分别为10、3倍。
FLAC 3D V3.1vs 3.0
图片说明：
右上：FLAC 3D 不同版本计算效率对比
左下：CAD 辅助建模功能应用，即以CAD 曲面对象作为边界对网格进行细分加密，近似逼近曲面形态；
右下：CAD 辅助建模功能应用，即提供平面绘图、网格剖面功能，并沿指定方向拉伸形成三维网格模型。
单元数/K
建模技术引擎（续）+
随机裂隙网络
建模技术引擎之KUBRIX
KUBRIX 为Itasca 系列产品专业三维模型前处理器，可以为FLAC 3D 、3DEC 和PFC 3D 提供网格模型。程序优势在于针对岩土工程分析而特定开发，并具有多样化网格剖分技术，就FLAC 3D 而言，可提供4种网格化模型：①六面体网格②四面体网格③块体网格④混合网格
随机裂隙网络
当FLAC 3D 在应用于分析评价节理岩体问题时遇到的基础性问题是如何处理随机节理网络，传统的方法是等效折减岩体参数、HOEK 参数取值方法等，这类处理方式适合于裂隙发育相对均匀、从宏观角度把握问题的情形。新版新增随机网络DFN 功能，采用数理统计理论与工程地质结合的方式生成节理网络，继而根据每个单元中所包括的节理数目和方位等其力学特性进行等效处理，能够同时体现结构面导致的各向异性、不均匀性和尺寸效应问题等，是采用连续力学方法等效处理非连续问题的最新进展。
裂隙网络基本输入参数包括迹长、方位、大小，同时提供多种统计分布形式，裂隙生成判据有线密度、体密度等控制。此外，DFN 技术拥有与其它专业随机裂隙网络生成程序的数据接口，如FracMan 、3FLO 。
右上：KUBRIX 为FLAC 3D 所提供的4种网格形式。
下图：裂隙网络工程应用案例，左图为网格单元+三组随机裂隙，右图为模型某一剖面裂隙分布展示。
后处理+ 其他
矿体
采矿设施，为导入CAD 对象
将模型变形结果插值映射至CAD 对象
图片说明：
右上：等值面创建应用，分析相邻隧洞、硐室开挖影响，不同颜色三角网面表示不同变形等值面；
右下：数据喷涂应用，分析矿体开挖对采矿设施的影响作用（采矿设施变形分布）；左下：若干FISH 编程功能扩展应用示意。
特色后处理功能
强化结果后处理可视化功能方便成果展示：
?等值面创建：，可依据计算结果创建等值面，如变形、应力或自定义准则等值面等。地下工程应用中，可通过等值面展示分析相邻结构之间的影响作用；
?数据喷涂(Paint)：属于模型计算结果与CAD 对象之间的信息交换处理方式，即将节点、单元结果喷涂（插值、映射）至CAD 对象（面），满足特定分析需求，如采矿方案对附属设施的影响作用评价等。
FISH 编程环境强化补充：
①支持局部、全局变量定义，有利于FISH 变量数据管
理；
②命令行对FISH 函数的直接调用，如定义重力矢量，
其中包含向量、三角函数运算；③改进FISH 控制性结构，如循环结构；
④新增FISH 函数实现常规、特定数学运算，如向量几
何意义上的点积、叉积计算；
⑤参数赋值与函数调用同步，即调用函数的同时带入
参数值定义；⑥……
关于ITASCA
ITASCA （武汉）咨询有限公司
湖北省武汉光谷大道特1号国际企业中心II 期5栋301-1Tel: (027) 8786-2349Fax: (027) 6784-5165Email:itasca@https://www.360docs.net/doc/5918189745.html,
Itasca （武汉）咨询有限公司是Itasca 集团在华设立的外商独资公司，全权负责Itasca 在华业务。与其他任何相似类型软件供应商所不同的是，Itasca （武汉）咨询有限公司业务内容包括开发、应用、和销售。其中开发和应用营业收入超过销售收入，强大的技术能力为软件的技术支持和售后服务提供强大保障。
在成立Itasca （武汉）咨询有限公司之后，Itasca 集团向中国委派了两名高级技术人员（均获得博士学位和20年以上的工作经验），分别负责科研应用、软件开发两个方向。
Itasca 提供的售后服务方式
?普通入门培训：完成软件销售以后提供，为没有应用经验的用户了解产品和上手应用提供必要的培训；
?日常性技术支持：新用户在技术支持期限内（1年）就应用过程遇到的相关问题通过电话、邮件等提供技术支持；?集中性专题培训：即Itasca 不定期举办的培训班，定位于具备一定经验的中级用户，突出如何利用软件解决某一类工程问题，如岩质边坡、深埋地下洞室等。迄今为止，该公司已经独立地、或者与相关机构（如中国岩石力学与工程学会、中科院岩土所、同济大学、四川大学、大连理工大学）合作开展这类培训活动；
?用户特定项目的技术指导：Itasca （武汉）咨询公司专家具备为全世界范围内矿山、石油、水电、工民建等行业100多个复杂专题问题的研究经验，具有国际一流水平的软件应用能力。对于用户遇到的复杂问题，鼓励以委派技术人员带项目的方式到Itasca 公司所在地接受技术指导，确保在最有效地完成项目的同时，掌握专题性复杂问题的高级分析技巧。该公司已经为中南大学、南京大学、黄河水利委员会、水电顾问集团成都勘测设计研究院、广东省电力设计研究院等机构提供了这类技术服务。
套管安全系数计算
套管安全系数计算 以下是为大家整理的套管安全系数计算的相关范文，本文关键词为套管,安全系数,计算,套管,安全系数,计算,下表,抗拉,，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在医药卫生中查看更多范文。 套管安全系数计算如下表： 抗拉安全系数＝68.6710008.95011.8185.02286=? ??Kn
Kn pp＝ 拉 额 8 .72 .1110008.9－ ＝：其中浮力系数下深每米重量＝浮力系数钢拉ppmρ??? 36.20383
.0791.7＝＝ 抗挤系数＝抗拉 额 mpa pp p抗挤力＝〔（）〕50＝ p抗挤力＝〔ρ固井时的泥浆密度－（1-掏空系数）ρ下次泥浆密度〕 32588.0823.18＝＝抗内压系数＝抗内压额内 mpa
mpa pp 井底最大内压力＝50＝ p内压力＝（ρ下次最大泥浆－ρ地层水）套管下深23.31000 8.9202053.5985.09.3233＝抗拉系数＝? ??Kn ()[]38.12020 2.165.012.100981.0305.21＝抗挤系数＝
??--?mpa 67.12020 2.100981.0645 .139＝抗内压系数＝?? 油套φn80 38.41000 8.9175076.2985.08.1903＝抗拉系数＝???Kn
()[]21.23600 2.165.012.100981.0881.60＝抗挤系数＝ ??--?mpa50.13600 2.100981.036 3.63＝抗内压系数＝?? 〔s抗挤〕＝～ 〔s抗内压〕＝～ 〔s抗拉〕＝～ 说明： ①本井在计算最大内压力时忽略了地层水产生液柱压力；②泥浆密度均采用1.2g/cm；
Flac3D命令--完整经典版
实例分析命令： 1. X ，Y ，Z 旋转 Shift+ X ，Y ，Z 反向旋转 Gen zone ……；model ……；prop ……（材料参数）；set grav 0,0,-9.81（重力加速度） plot add block group red yellow 把在group 中的部分染成红色和黄色 plot add axes black 坐标轴线为黑色；print zone stress% K 单元应力结果输出 ini dens 2000 ran z a b （设置初始密度，有时不同层密度不同）；ini ……（设置初始条件）；fix ……（固定界面） set plot jpg ；set plot quality 100 ；plot hard file 1.jpg 图像输出（格式、像素、名称） plot set magf 1.0视图的放大倍数为1.0；plo con szz z 方向应力云图 2. ini z add -1 range group one 群one 的所有单元，在z 方向上向下移动1m ；然后合并 命令 gen merge 1e-5 range z 0此命令是接触面单元合并成一个整体，1e-5是容差 3. (基坑开挖步骤)：Step 1: create initial model state （建立初始模型）Step 2: excavate trench （开挖隧道） 4. group Top range group Base not 定义（群组Base 以外的为）群组Top 5. plot blo gro 使得各个群组不同颜色显示 6. （两个部分间设置界面；切割法）：gen separate Top 使两部分的接触网格分离 为两部分；interface 1 wrap Base Top 在（Base 和Top ）这两部分之间添加接触单元；plot create view_int 显示，并创建标题view_int ；plot add surface 显示表面；plot add interface red 界面颜色红色 7. （简单的定义函数及运行函数）new ；def setup 定义函数setup ；numy = 8定义常 量numy 为8；depth = 10.0 定义depth 为10；end 结束对函数的定义；setup 运行函数setup 8. （隧道生成）上部圆形放射性圆柱及下部块体单元体的建立，然后镜像。 9. 模拟模型的材料问题时为什么要去定义某个方向上的初始速度？— 10. 渐变应力施加：apply nstress -1e6 gradient 0,0,1e5 range z 3.464,0 plane dip 60 dd 270 origin .1 0 0；施加法向应力：apply nstress -1e6 range plane dip 60 dd 270 origin .1 0 0 11. d ip dd 确定平面位置使用：（纠结） 12. p rint gp position range id=14647 输出节点坐标 13. a pply sxx -10e6 gradient 0 , 0, 1e5 range z -100 , 0在这个求解方程中，z 为变量，所以xx σ为：65=-1010+10xx z σ?? ；原点（0,0,0） 14. f ree x range x -.1 .1 z 6.9 10.1放松x=0 平面上，z=7，10 这一部分在x 方向的约 束（可以在此处产生破坏） 15. 体积模量K 和剪切模量G 与杨氏模量及泊松比v 之间的转换关系如下： =3(1-2v)E K G=2(1+v) E 16. 一般而言，大多数问题可以采用FLAC 3D 默认的收敛标准（或称相对收敛标准），即当体 系最大不平衡力与典型内力的比率R 小于定值10-5；（也可由用户自定义该值，命令：
套管安全系数计算
套管安全系数计算如下表： 抗拉安全系数＝68.6710008.95011.8185.02286=? ??KN KN P P ＝ 拉 额 8 .72 .1110008.9－ ＝： 其中浮力系数下深每米重量＝浮力系数钢 拉P P m ρ??? 36.20383 .0791.7＝＝ 抗挤系数＝抗拉 额 MPa P P P 抗挤力＝0.00981×〔1.2-（1-0.65）×1.2〕×50＝0.383 P 抗挤力＝0.00981×〔×ρ固井时的泥浆密度－（1-掏空系数0.65）×ρ下次泥浆密度〕 32588.0823.18＝＝抗内压系数＝抗内压额内 MPa MPa P P 井底最大内压力＝0.00981×1.20×50＝0.588MPa P 内压力＝0.00981×（ρ下次最大泥浆－ρ地层水）×套管下深 23.31000 8.9202053.5985.09.3233＝抗拉系数＝? ??KN ()[]38.12020 2.165.012.100981.0305.21＝抗挤系数＝ ??--?MPa 67.12020 2.100981.0645 .139＝抗内压系数＝?? 油套φ139.7 N80×9.17
38.41000 8.9175076.2985.08.1903＝抗拉系数＝? ??KN ()[]21.23600 2.165.012.100981.0881.60＝抗挤系数＝ ??--?MPa 50.13600 2.100981.0363 .63＝抗内压系数＝?? 〔S 抗挤〕＝1.0～1.125 〔S 抗内压〕＝1.05～1.15 〔S 抗拉〕＝1.60～2.00 说明： ①本井在计算最大内压力时忽略了地层水产生液柱压力； ②泥浆密度均采用1.2g/cm ； ③各额定压力查钻井手册表3-8（第160～180页）。
[实用参考]Flac3d-5.0常用命令集锦.doc
建模 1、调用文件： ①文件与工程在同一个文件夹，只写文件名即可：Ifthecalledfileislocatedinthesamefolderasthe FLAC3D projectfile,thenonlyt hefilenameneed beenteredwiththe CALL command. ②不在同一个文件夹，全路径：Otherwise,thefilemaybecalledbyspecifyingitscompletepath(e.g.,c:\myfol der\file.dat). Undo;撤销上一条命令 2、创建旋转缩放视图 3、建模命令 modelmechmohr;莫尔库伦模型 modelmechelastic;弹性模型 setgrav0,0,-9.81;重力加速度negative z-direction.（垂直向下！常用的） 下下面面这这代代码码，，是是沿沿着着--y y方方向向的的重重力力加加速速度度，，注注意意区区别别！！！！！！！！ genzonebricksize6,8,8p0-10,-10,-20...;省略号表示写不下后面继续 p110,-10,-20... p2-10,10,-20... p3-10,-10,0 plotzone
genzonebricksize6,8,8p0-10,-10,-20...;不规则六面体 p110,-10,-20p2-10,10,-20... p3-10,-10,0p410,10,-20... p5-10,10,10p610,-10,0... p710,10,10 plotcurrentplotPlot01 plotclear plotzone Undo;撤销命令 setlogfile127G1001.tGt setlogontruncate setlogoff listzoneprinrangeG01y01z01;显示指定范围内各单元的主应力，结果如下 Hist命令： ①命令编号按顺序从1开始：eachhistoryisnumberedsequentiallyfrom1asitisenteredviathe HISTORY co mmand. ②查找显示所有的his命令：ReturntotheFlac3D>promptandtype listhist foralistingofthehistoriesandtheircorrespondingnumbers. histnstep5;每5步记录1次。默认是10步记录1次
Flac3D中文流体计算
Flac3D 中文手册 FLAC3D的计算模式中是否需要做孔压分析取决于是否采用config fluid命令。 1 无渗流模式（不使用config fluid） 即使不使用命令config fluid，仍然可以在节点上施加孔压。这种模式下，孔压将保持为常量。如果采用塑性本构模型的话，材料的破坏将由有效应力状态来控制。 节点上的孔压分布可由initial pp命令或water table命令来设定。如果采用water table命令，由程序自动计算水位线以下的静水孔压分布。此时，必须施加流体密度（water density）和重力（set gravity）。流体密度值和水位位置可以用命令print water显示。如果水位线是由face关键字来定义的，则可用命令plot water命令显示水位。 这两种情况，单元的孔压都由节点孔压值平均求出，并在本构模型计算中用作有效应力。这种计算模式下，体积力中不反映流体的出现：用户必须根据水位线以上或以下相应地指定干密度和湿密度。使用命令print gp pp和priint zone pp可分别得到节点或单元孔压。plot contour pp命令可绘出节点孔压云图。 2 渗流模式（使用config fluid） 如果使用命令config fluid，则可进行瞬时渗流分析，孔压改变和潜水面的改变都可能出现。在config fluid模式下，有效应力计算（静态孔压分布）和非排水计算均被执行。除此之外，还可进行全耦合
分析，这种情况下，孔压改变将使固体产生变形，同时体积应变反过来影响孔压的变化。 如果采用渗流模式，单元孔压仍由节点孔压平均求出。但这种模式，用户只能指定干密度（不论是水位以上还是以下），因为FLAC3D将流体的影响考虑到了体积力的计算中。 采用渗流模式时，渗流模型必须施加到单元上，使用命令model fl_isotropic模拟各向同性渗流，model fl_anisotropic模拟各向异性渗流，model fl_null模拟非渗透物质。注意，力学模型为空的单元并不代表渗流模型为空。 流体性质（参数）可施加到单元或节点上。各向同性渗透率、孔隙率、比奥系数和非排水热系数等单元流体性质由命令property施加。 对于各向同性渗流，渗透率通过perm关键字赋予。对各向异性渗流，渗透率的3个主值采用关键字k1,k2,k3赋予，主方向由关键字fdip,fdd,frot确定。渗透率的主方向服从右手系统。fdip和fdd分别为k1和k2确定的平面的倾向和倾角。frot为k1轴和倾角矢量的旋转角。如果不特别指定，比奥系数默认为1，孔隙率默认为0.5。节点的渗流性质由命令initial指定。这些性质包括流体重度、流体体积模量、比奥模量、流体抗拉强度和饱和度。每种性质在空间上都可以变化。流体重度也可以用water命令给出。 在渗流模式里，有必要知道可压缩性被定义在以下两种参数中：（1）比奥系数和比奥模量；（2）流体体积模量和孔隙率。第一种
FLAC3D常见命令与使用技巧
FLAC3D常见命令与使用技巧 1、FLAC3D常见命令： 是有限元程序吗答：不是！是有限差分法。 2.最先需要掌握的命令有哪些 答：需要掌握gen, ini, app, plo, solve等建模、初始条件、边界条件、后处理和求解的命令。 3.怎样看模型的样子答：plo blo gro可以看到不同的group的颜色分布 4.怎样看模型的边界情况答：plo gpfix red 5.怎样看模型的体力分布答：plo fap red 6.怎样看模型的云图答：位移：plo con dis (xdis, ydis, zdis)应力：plo con sz (sy, sx,sxy, syz, sxz) 7.怎样看模型的矢量图答：plo dis (xdis, ydis, zdis) 8.怎样看模型有多少单元、节点答：pri info 9.怎样输出模型的后处理图 答：File/Print type/Jpg file，然后选择File/Print，将保存格式选择为jpe文件 10.怎样调用一个文件答：File/call或者call命令 10.如何施加面力答：app nstress 11.如何调整视图的大小、角度答：综合使用x, y, z, m, Shift键，配合使用Ctrl+R，Ctrl+Z等快捷键 12.如何进行边界约束答：fix x ran（约束的是速度，在初始情况下约束等效于位移约束） 13.如何知道每个单元的ID答：用鼠标双击单元的表面，可以知道单元的ID和坐标 14.如何进行切片 答：plo set plane ori (点坐标) norm (法向矢量) plo con sz plane (显示z方向应力的切片) 15.如何保存计算结果答：save +文件名. 16.如何调用已保存的结果答：rest +文件名；或者File / Restore 17.如何暂停计算答：Esc 18.如何在程序中进行暂停，并可恢复计算答：在命令中加入pause命令，用continue进行继续 19.如何跳过某个计算步答：在计算中按空格键跳过本次计算，自动进入下一步 20. Fish是什么东西 答：是FLAC3D的内置语言，可以用来进行参数化模型、完成命令本身不能进行的功能
flac3d常用命令
1、最先需要掌握的命令有哪些？ 答：需要掌握gen, ini, app, plo, solve等建模、初始条件、边界条件、后处理和求解的命令。 2、怎样输出模型的后处理图？ 答：File/Print type/Jpg file，然后选择File/Print，将保存格式选择为jpe文件。 3、怎样调用一个文件？ 答：File/call或者call命令 4、如何施加面力？ 答：app nstress 5、如何调整视图的大小、角度？ 答：综合使用x, y, z, m, Shift键，配合使用Ctrl+R，Ctrl+Z等快捷键。 6、如何进行边界约束？ 答：fix x ran （约束的是速度，在初始情况下约束等效于位移约束）。 7、如何知道每个单元的ID？ 答：用鼠标双击单元的表面，可以知道单元的ID和坐标。 8、如何进行切片？ 答：plo set plane ori (点坐标) norm (法向矢量) plo con sz plane (显示z方向应力的切片) 9、如何保存计算结果？ 答：save +文件名 10、如何调用已保存的结果？ 答：rest +文件名；或者File / Restor 11、如何暂停计算？ 答：Esc 12、如何在程序中进行暂停，并可恢复计算？ 答：在命令中加入pause命令，用continue进行继续。 在我们分步求解中想得到某一个过程中的结果，不用等到全求完，还可以在分布求解错误的时候就进行改正，而不是等到结果出来。 13、如何跳过某个计算步？ 答：在计算中按空格键跳过本次计算，自动进入下一步 14、Fish是什么东西？Fish是否一定要学？
答：是FLAC3D的内置语言，可以用来进行参数化模型、完成命令本身不能进行的功能。Fish可以不用学，需要的时候查Mannual获得需要的变量就可以了。 15、FLAC3D允许的命令文件格式有哪些？ 答：无所谓，只要是文本文件，什么后缀都可以。 16、如何调用一些可选模块？ 答：config dyn (fluid, creep, cppudm) 17、如何在圆柱体四周如何施加约束条件？ 可以用fix ... ran cylinder end1 end2 radius r1 cylinder end1 end2 radius r2 not，其中r2 快 速 入 门(GETTING STARTED) 版本：flac3d 3.0版（FTD127） 翻译：一米 2009.06 声 明 现在市面上关于FLAC3D软件的教材寥寥无几，在学习的过程中，主要还是参考软件本身的使用手册，虽然读英文版手册有些吃力，但是它论述非常详细，我觉得是用户最好的教材。我在边看手册的时候边做了翻译，目前为止翻译完成了本部分的内容（略去了部分内容和例子），还翻译了命令手册的前半部分内容，等翻译完成了，也会和网友共享，但是像本人这类英语水平一般的人做这样的翻译工作是比较辛苦的，我也不确定是否有毅力完成命令手册下半部分的内容。虽然这样的工作比较艰难，但我觉得还是学到了不少东西，手册是最原始，最翔实的基础教材，看明白了手册，运用软件才会游刃有余。 由于本人专业水平和英语能力的限制，存在问题是在所难免的，有的地方甚至可能曲解了原意。考虑到时间因素，译文的措辞没有细细斟酌，还请网友谅解。如果发现译文中的错误，还请广大读者斧正。 一米 2 快速入门 这一部分将向初次使用flac3d的用户介绍软件的基本使用方法。主要有以下内容：软件的安装与启动；用软件分析解决问题的步骤，在每一步的操作中，都有简单例题来说明该步骤具体是如何操作的。 如果你对软件比较熟悉，但是现在很少用它来处理问题，那么这部分的内容（尤其2.7节）能很好的帮你回顾软件操作的要点。本部分3.3节全面详细的介绍了如何进行问题的求解。 Flac3d支持命令驱动和图形菜单驱动两种模式*。在本手册中大部分的算例都采用了命令驱动模式。我们认为这种模式能给用户提供操作软件最清晰的思路。在1.1节中我们就已经提到了命令驱动模式使得flac3d在分析求解工程问题时成为了一个功能强大的“多面手”。然而这种模式让新用户，或者长时间未接触软件的老用户用起来有点不那么容易。命令行必须用键盘输入，可以直接输入到软件的命令窗口，或者先保存为数据文件，再通过软件的相关命令进行读取。Flac3d能识别超过40个主命令和400多个附属的关键词。 本部分主要包括以下内容： 1 在2.1节，手把手的教你们如何在自己的电脑上安装和启动flac3d软件。 2 在2.2节，用一些简单的教学案例帮组用户熟悉一些常用的命令。 3 在用户建立自己的模型并进行分析计算之前，有必要先了解flac3d的一 些基本知识。在2.3节讲述了flac3d的基本术语；在2.4节主要说明了有 限差分网格的定义规则；而在2.5节阐述了输入命令的基本句法。 4 在2.6节，阐述了flac3d的特点，比如创建、命名和使用对象，以方便 用户进行问题的求解 5在2.7节，一步步的指导用户如何建模和分析问题，每一个步骤都分开论述，并提供简单的例子帮助用户理解。 6 2.8节－2.10节分别论述了系统的符号约定、单位体系和精度限制 7 2.11节说明了软件中各种类型文件的创建和使用。 8 2.12节对图形菜单操作模式进行了简介。 *：对于初级用户来说一般图形菜单驱动模式只进行图形输出或者文件操作。本章节的最后一部分将向用户展示如何使用图形菜单驱动模式来操作软件。 第四节 许用应力·安全系数·强度条件. 强度计算。三角函数 由脆性材料制成的构件，在拉力作用下，当变形很小时就会突然断裂，脆性材料断裂时的应力即强度极限σb ；塑性材料制成的构件，在拉断之前已出现塑性变形，在不考虑塑性变形力学设计方法的情况下，考虑到构件不能保持原有的形状和尺寸，故认为它已不能正常工作，塑性材料到达屈服时的应力即屈服极限σs 。脆性材料的强度极限σb 、塑性材料屈服极限σs 称为构件失效的极限应力。为保证构件具有足够的强度，构件在外力作用下的最大工作应力必须小于材料的极限应力。在强度计算中，把材料的极限应力除以一个大于1的系数n （称为安全系数），作为构件工作时所允许的最大应力，称为材料的许用应力，以[σ]表示。对于脆性材料，许用应力 （5-8） 对于塑性材料，许用应力 （5-9） 其中、分别为脆性材料、塑性材料对应的安全系数。 安全系数的确定除了要考虑载荷变化，构件加工精度不同，计算差异，工作环境的变化等因素外，还要考虑材料的性能差异（塑性材料或脆性材料）及材质的均匀性，以及构件在设备中的重要性，损坏后造成后果的严重程度。 安全系数的选取，必须体现既安全又经济的设计思想，通常由国家有关部门制订，公布在有关的规范中供设计时参考，一般在静载下，对塑性材料可取；脆性材料均匀性差，且断裂突然发生，有更大的危险性，所以取，甚至取到5~9。 为了保证构件在外力作用下安全可靠地工作，必须使构件的最大工作应力小于材料的许用应力，即 （5-10） 上式就是杆件受轴向拉伸或压缩时的强度条件。根据这一强度条件，可以进行杆件如下三方 面的计算。 1．强度校核 已知杆件的尺寸、所受载荷和材料的许用应力，直接应用（5-10）式，验算杆件是否满足强度条件。 2．截面设计 已知杆件所受载荷和材料的许用应力，将公式（5-10）改成 ， 由强度条件确定杆件所需的横截面面积。 3．许用载荷的确定 已知杆件的横截面尺寸和材料的许用应力，由强度条件 确定杆件所能承受的最大轴力，最后通过静力学平衡方程算出杆件所能承担的 最大许可载荷。 例5-4 一结构包括钢杆1和铜杆2，如图5-21a 所示，A 、B 、C 处为铰链连接。在 b b n σσ= ][s s n σσ= ][b n s n 0.2~5.1=s n 0.5~0.2=b n ][max max σσ≤= A N ][σN A ≥ ][max σA N ≤ 1、怎样查看模型？ 答：plot grid 可以查看网格，plot grid num 可以查看节点号。 2、请问在圆柱体四周如何施加约束条件？ 答：可以用fix ... ran cylinder end1 end2 radius r1 cylinder end1 end2 radius r2 not，其中r2 3 安全度分析 根据标准图的设计说明，隧道按照喷锚构筑法原理，衬砌结构由初支和二次衬砌组成，支护参数主要以工程类比为主，并辅以结构数值分析检算。计算时，初期支护为主要承载结构。Ⅱ~Ⅲ级围岩二次衬砌作为安全储备，按承受围岩荷载的30% 检算；Ⅳ~Ⅴ级围岩二次衬砌作为承载结构，分别按承受围岩荷载的50%~70% 检算，得出荷载与结构安全系数。 3.1 围岩压力计算 衬砌荷载根据隧道的地形和地质条件、埋置深度、结构特征和施工方法等因素，按有关公式计算或按工程类比确定，主要考虑围岩压力、结构自重、围岩约束衬砌变形的弹性反力等，不考虑列车活载、冻胀力、地下水压等附加荷载。当施工发现其与设计不符时，应及时修正。对复杂地质条件的隧道，必要时应通过实地量测确定荷载的计算值及其分布规律，本图考虑在浅埋地段的隧道视具体情况采用加强衬砌。 3.1.1 深埋隧道围岩压力计算 计算深埋隧道衬砌时，围岩压力按松散压力考虑，其垂直及水平匀布压力可按下列规定确定。 （1）竖直压力 10.452S q h γγω-=?=??? （3-1） 式中： q ——围岩垂直匀布压力（kPa ）； γ——围岩重度（kN/m3）； h ——围岩压力计算高度（m ）； S ——围岩级别； ω——宽度影响系数，1(5)i B ω=+-； B ——坑道宽度（m ）； i ——坑道宽度每增减1m 时的围岩压力增减率。当B<5m 时，取i ＝0.2， B>5m 时，可取i =0.1。 （2）侧压力 水平匀布压力可按下式计算确定。 e q λ=? （3-2） 式中：λ——侧压力系数，其取值参照围岩级别分别取值。 3.1.2 浅埋隧道围岩压力计算 地面基本水平的浅埋隧道，所受的荷载具有对称性。其计算为： （1）竖直压力 tan 1h q h B γθγ?? =- ?? ? （3-3） [] θ?θ?ββ?βλtan tan )tan (tan tan 1tan tan tan c c c +-+-= （3-4） θ ????βtan tan ) tan()1(tan tan tan 2-++=c c c c （3-5） a h h 5.2= （3-6） 10.452S a h ω-=?? （3-7） ()10.10.5B ω=+?- （3-8） （2）侧压力 λγi i h e = （3-9） 式中: q ——垂直压力（N/m 2）； γ——围岩重度（N/m3）； h ——洞顶地面高度(m)； θ——洞顶土柱两侧摩擦角（°）； λ——侧压力系数，按照围岩级别分别取值； h i ——内外侧任意点至地面的距离(m)； c ?——围岩计算摩擦角（°）； β——产生最大推力时的破裂角（°）； a h ——深埋隧道垂直荷载计算高度（m ）； S ——围岩级别； ω——深埋隧道的宽度影响系数； B ——隧道开挖跨度（m ）。 快速入门 (GETTING STARTED) 制作：xxxx 2010年12月 2.1 安装启动程序 2.1.1 系统要求 安装运行flac3d 需要的系统最低配臵如下： 处理器：时钟频率至少为1GHZ，处理器的主频越高，那么flac3d 的计算速度将越快。 硬盘：安装软件至少需要12MB 的硬盘空间。如果装载了在线的用户手册，那么还需16MB 的空间。（注意默认情况下，安装软件时会自动装载用户手册）。除此之外，还需要至100MB 的硬盘空间来存储分析计算时生成的各种文件。内存－启动软件至少需要3MB 的内存。在建模过程中，软件所占用的内存，会不断的发生变化（见表2.1）WINDOW 操作系统还限定了软件建模时占用的内存不能超过2GB。 显示器：推荐1024×768 分辨率，16 位彩色显示器。 操作系统：FLAC3D 是32 位操作系统的应用程序，所以基于intel 技术的WINDOWS 98 及以 上操作系统均支持软件的安装和使用。 输出设备：默认情况下，系统图形会输出到系统打印机上。也可以复制到剪贴板上，或者保 存为格式化的文件，这里所说的格式包括：加强型图元文件格式和位图文件（PCX/BMP/JPEG）。用户可以使用set plot 命令来指定输出的形式及格式。 2.1.2 软件的安装 （略） 2.1.3 组件 软件的可执行文件为“F3300.EXE”。FLAC3D 是使用VC++ 7.0 编写的。除了可执行程序外， 还需要两套动态链接库（DLL 文件），一套用来接入和存取各种各样的图形；另一套提供内臵 的各种本构模型。 2.1.4 应用程序和图形处理设备 在使用FLAC3D 时，各种应用软件和图形处理设备会起到很大的辅助作用。 编辑器：任何以ASCII 码为标准格式的文本编辑器都可以用来创建FLAC3D 的数据文件。但是必须要注意一些“先进”的文档编辑器（如WordPerfect, Word等软件），这些编辑器会把格式说明信息编译成标准输出格式，这些说明信息并不能被FLAC3D 识别，所以导入这类文档时会出现 错误。FLAC3D 输入的数据文件必须是标准ASCII 码形式的文件。 图形输出设备：FLAC3D 支持很多种类型的图形处理设备，默认情况下，生成的图形可以“Plot hardcopy”命令来连接到系统默认的打印机以便输出。（或者通过FLAC3D 主窗口中FILE 菜单 栏下的print-view 来设定）“Plot clipboard”命令可以将显示的图形，存放到WINDOWS 剪贴板 上（没有任何文件生成）。该图形接着就可以以加强型图元文件格式被粘贴到其它兼容该格式 的WINDOWS 应用程序中去。“Set plot metafile”命令可以将图形以加强型图元格式存盘，以便 作为计算的参考或日后插入到文档中去。 通过命令：Set plot +关键词（pcx, bitmap, bmp 或者jpg）可以存储为许多图像格式（pcx,bmp,jpeg 等）。输出的这些位图的分辨率由命名行：Set plot FLAC3D快速入门 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。” 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。 前面这一段过程可能是大多数FLAC3D初学者的必经阶段，或者是即将 开始软件学习的人惧怕的事情。毫无疑问，FLAC3D极其不友好的界面是阻碍 初学者前进的很大障碍，当然还包括它是一个全英文的软件。但是当你费尽周折 的走进FLAC3D的世界，你就会发现它独特的魅力，比如简洁的界面，快捷的 命令流操作，高效的计算方法，不易报错等等。另外一个拿不上台面的优点就是 它非常小巧，包括Manual在内一共才几十兆大小，而且已经被破解成绿色版， 只要把它和命令流装进U盘，你就可以随便找一个身边功能最强大的电脑开始 计算了，如果你有过ANSYS、ABAQUS等大型软件痛苦的安装经历，你便能 毕业之后，本以为不用再接触数值计算，但工作需要使得我又一次开始与理解“绿色版”的含义，当然还请大家尊重知识产权，支持正版。 FLAC3D进行亲密接触。我的领导给了我很多新思路和很大的支持，如今我的 水平比研究生时有了不少提高。于是，我想把我的经验总结成文，希望对初学 者起 1.1常见问题及其解答 Gen separate 不能被识别 答：原因是FLAC3D版本不行，我用3.0的版本不能。 1. FLAC3D是有限元软件吗？ 答：不是，是有限差法软件。 2. FLAC3D最先需要掌握的命令有哪些？ 答：需要掌握gen, ini, app, plo, solve等建模、初始条件、边界条件、后处理和求解的命令。 3. 怎样看模型的样子？ 答：plo blo gro可以看到不同的group的颜色分布。 4. 怎样看模型的边界情况？ 答：plo gpfix red sk 5. 怎样看模型的体力分布？ 答：plo fap red sk 6. 怎样看模型的云图？ 答：位移：plo con dis (xdis, ydis, zdis) 应力：plo con sz (sy, sx, sxy, syz, sxz) 7. 怎样看模型的矢量图？ 答：plo dis (xdis, ydis, zdis) 8. 怎样看模型有多少单元、节点？ 答：print info 9. 怎样输出模型的后处理图？ 答：File/Print type/Jpg file，然后选择File/Print，将保存格式选择为jpg文件。 10. 怎样调用一个文件？ 答：使用菜单File/call或者call命令。 11. 如何施加面力？ 答：app nstress ran <……> 12. 如何调整视图的大小、角度？ 答：综合使用x, y, z, m, Shift键，配合使用Ctrl+R，Ctrl+Z等快捷键。 13. 如何进行边界约束？ 答：fix x ran <……>（约束的是速度，在初始情况下约束等效于位移约束） 14. 如何知道每个单元的ID？ 答：使用鼠标双击单元的表面，可以知道单元的ID和坐标。 15. 如何进行切片？ 答：plo set plane ori (点坐标) norm (法向矢量) plo con sz plane (显示z方向应力的切片) 16. 如何保存计算结果？ 答：save filename(文件名可自定义) 17. 如何调用已保存的结果？ 答：使用菜单File/call或者命令rest filename(文件名可自定义)。 18. 如何暂停计算？ 答：运行中使用Esc命令。 19. 如何在程序中进行暂停，并可恢复计算？ 答：在命令中加入pause命令，键入continue命令后可恢复计算。 第四章安全系数计算 根据行业标准《高处作业吊篮安全规则》相关规定：钢丝绳的直径不小于6mm，钢丝绳安全系数不小于9等要求 我公司在此方案中选用8mm的钢丝绳， 钢丝绳选用2*8mm的钢丝绳； 吊篮自重1.3KN，吊篮内活荷载考虑5KN计算 则垂直力：1.3x1.2+1.2x5=7.56KN 钢丝绳受力简图 当吊篮在最右侧时钢丝绳受力最大，只有F2一根钢丝绳承担荷载，用此工况对钢丝绳金星受力计算，对此种工进行节点力分析：F2=W=7.56KN 钢管按照等厚焊接焊角尺寸t=2.0mm,钢管焊接以直角焊缝处理。F=N/helw=8.56/5x2.0x200=3.424N/mm2<160N/mm2 满足焊缝设计值。 吊篮架在使用过程中应每日做到检查一遍，确保安全后才能进入操作，吊篮架需进行定期检查和维护，以避免事故的发生。 第五章吊篮的安全维护和注意事项 （1）加强现场安全检查，使用吊篮前必须由专业人员检查吊篮包括：钢丝绳、焊接缝、U型卡环、工作平台、机械等是否安全可靠；对吊篮的焊缝和用于吊篮悬吊的屋面钢结构的焊缝都需要进行全面检查；对施工工人安全带安全性进行检查，不符合要求的及时更换。 （2）在吊篮施工中施工工人必须戴好安全帽和安全带。安全带挂在结构檩条钢结构 （3）作业前有工长进行安全讲话，挺醒工人对当日工作环境进行安全检查，坚决杜绝违章指挥及违章作业。 （4）坚决杜绝在吊篮作业时打闹或干扰他人工作，禁止在作业时间向下扔物料及传递工具。零散物件放入工具包。 （5）五级（含五级）以上大风机下雨严禁使用吊篮。 （6）严禁随意自拆自改任何吊篮配件，严禁超载运行。 （7）施工吊篮下方必须挂警示牌或安全警示旗进行隔离，并派人监护。 （8）完工后把吊篮内工具及物品清理完毕，用绳子与建筑物固定，并认真做好场地清理。 （9）明确每一个吊篮的编号和负责人。每天上下班都由安全负责人，发现问题及时处理。 （10）吊篮吊挂前应全面检查焊缝是否脱焊和漏焊。 （11）吊篮架在安装操作中遇4级以上大风应停止作业，并安排专人将吊篮架用棕绳与钢结构栓牢固定。 （12）施工过程中施工人员不得在两吊篮间跨越。 （13）吊篮移位时，篮内严禁站人。 FLAC 使用步骤 1.FLAC程式使用前准备步骤 步骤1：依比例画出所欲分析的资料 在纸上画出地点的位置、地层资料、并简单标示距离及深度资料。 步骤2：换算输入资料成同一单位 将现有地层资料，如 Density, Bulk modulus, Young`s modulus, tension, cohesion, friction Angle 等资料，换算成同一单位。 附注：需谨慎检查输入资料的单位，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信息。 步骤3：应用公式简略计算 应用公式或依据经验，简略算出FLAC输出资料的范围，以作为Debug及输出资料分析时验证。 步骤4：建立x, y坐标与node i, j之间的关系 在图上距离及深度的关系，建立x, y坐标系统，再由x, y坐标系统，转换与网格间系，为了便于以后输出资料的分析，故应确实掌握网格的位置及其相对应的x, y 坐标。 建议在敏感区域使用较密的网格，其它地方则使用较疏的网格，刚开始执行程序时，不宜使用网格太大的网格数目，因尽量使网格总数少于1000，以节省时间。 2.FLAC 3D 程序的编写步骤： 1 Config ________ 2 Grid ________ 3 Model ________ 4求起始的应力平衡 (1)建立x, y坐标与网格的关系，建议使用Gen指示： Gen x1,y1 x2,y2 ,x3,y3 x4,y4 i=i0,i1 j=j0,j1 详细指令参见使用手册，FLAC程式可自动产生x, y 坐标与网格的关系，但由于产生的网格坐标不易控制，将对其它的工作产生负面影响，故依使用前步骤4所建立的关系，将网格依其疏密程度需要的不同，实际控制网格的坐标。 (2)设定材料性质：prop (3)设定外力：Set Grav, Apply Pressure, ini sxx, Syy (4)设定边界条件：fix, free (5)求起始的应力平衡：solve (6)储存：Save 5求工程的影响 求出区域内的应力分布情况后，再依工程的流程及步骤阶段执行各工程进行过程的影响，建议使用以下的步骤： (1)调出起初的应力平衡：re_____ .sav (2)设定新的材料性质：model,prop (3)设定新的支撑性质：struct (4)设定新的外力 (5)设定边界条件 (6)求工程时的应力平衡 (7)储存flac3D中文使用手册
材料的许用应力和安全系数计算三角
FLAC3D命令流(挺实用)
安全系数算法
flac3d中文使用指导
FLAC3D快速入门及简单实例
FLAC3D错误提示解决办法
安全系数计算
FLac3D使用步骤