(完整版)FLAC3D5.00培训教程
flac3d教程
flac3d教程
FLAC3D是一种常用的三维有限差分软件，用于地质工程、岩土力学和地下空间开发等领域的数值模拟。
该软件具有强大的土体和岩体模拟能力，可以模拟地表沉降、岩石崩塌、地下水渗流等复杂地质现象。
使用FLAC3D进行模拟需要按照以下步骤进行操作：
1. 创建模型：首先要创建一个FLAC3D模型文件，可以通过几何建模软件或文本编辑器创建一个文本文件，并使用FLAC3D的特定语法定义模型的几何形状和参数。
2. 设定材料参数：在模型中定义岩土体的物理和力学参数，例如密度、弹性模量、摩擦角等。
这些参数将在模拟过程中用于计算岩土体的应力和变形。
3. 定义边界条件：为模型设置边界条件，如固支、自由表面、初始应力等。
这些边界条件将在模拟中约束模型的行为。
4. 施加荷载：根据实际情况为模型施加相应的荷载，例如施加地震力、垂直载荷等。
可以根据需要在模拟过程中改变或删除荷载。
5. 运行模拟：使用FLAC3D软件运行模拟，计算模型在荷载作用下的应力和变形响应。
模拟可以在软件界面中进行，也可以通过命令行方式进行。
6. 分析结果：模拟完成后，可以通过FLAC3D软件提供的各种功能和工具来分析模型的结果。
例如，绘制应力云图、位移云图、剪切云图等，以及输出模型的计算数据。
需要注意的是，在使用FLAC3D进行模拟时，应根据具体问题进行合理的模型设计和参数设定，并且进行准确的边界条件设置。
同时，还需要对模拟结果进行合理分析和解释，以得出有关工程或地质现象的结论。
flac3d5.0结构单元教程
1. FLAC3D V5.0界面操作 2. FLAC3D基本操作方法vs应用流程； 3. FLAC3D内置Fish语言的应用； 4. FLAC3D结构单元vs接触单元；
5. FLAC3D渗流模块
6. 其他
StructuralElement
FLAC3D结构单元
1. 2. 3. 4.
4.1、简支梁（beam单元）承受两个相等集中载 ; 荷
========================================================== ; Setup histories for monitoring behavior. history add id=10 sel node ydisp id=7 history add id=30 sel beamsel moment mz end2 cid=1 ; moment, right of SEL-1 history add id=31 sel beamsel moment mz end1 cid=2 ; moment, left of SEL-2 ; ======================================================== ; Bring the problem to equilibrium 如何设置结构单元的跟踪变量！ solve ratio=1e-7 save equal-concent-loads ; ======================================================== ; Print out beam responses. list sel beam force list sel beam moment list sel node disp range id=7 return
04_FLAC3D5.0_结构单元和接触面
工程师 李振 2014.3.27-3.28 ITASCA(武汉)咨询有限公司
FLAC3D 5.0培训日程安排
2014.3.27~ 2014.3.28
1. FLAC3D V5.0界面操作 2. FLAC3D基本操作方法vs应用流程； 3. FLAC3D内置Fish语言的应用； 4. FLAC3D结构单元vs接触单元；
4.1、简支梁（beam单元）承受两个相等集中载荷
A simply supported beam is loaded by two equal concentrated loads, symmetrically placed as shown in Figure 1.9. The shear and moment diagrams for this configuration are also shown in the figure.The shear force magnitude,V, is equal to the applied concentrated load,P. The maximum moment,Mmax, occurs between the two loads and is equal to Pa. The maximum deflection of the beam,max, occurs at the center and is given by AISC (1980, p. 2-116) as
3、结构单元的参数取值
梁单元 锚索单元
•
• • • • • •
emod——弹性模量，E
nu——泊松比，ν xcarea——横截面积，A
•
• •
emod——弹性模量， E
03_FLAC3D5.0_fish应用
FISH变量、函数和操作
如何定义FISH函数
DEF <name> ... END
条件语句
CASE_OF expr · · · CASE n · · · END_CASE IF expr 1 test expr 2 · · · ELSE · · · END_IF
循环语句
LOOP var (expr1, expr2) · · · END_LOOP LOOP WHILE expr1 test expr 2 · · · END_LOOP
FISH的编写习惯
第一步 def abc end abc 第二步 def abc p_gp = gp_head loop while p_gp # null p_gp = gp_next(p_gp) endloop end abc 第三步 def abc p_gp = gp_head loop while p_gp # null command endcommand p_gp = gp_next(p_gp) endloop end abc 第四步 def abc p_gp = gp_head loop while p_gp # null command app nstress … endcommand p_gp = gp_next(p_gp) endloop end abc
WHILE_STEPPING
INT FLOAT STRING ARRAY var(n1, n2) (definition of an array) (change the type of the associated variable)
FISH内置数学函数
Mathematical functions atan atan2 cos exp tan ln log sin sqrt abs max min sgn Type conversion float int string type Tables xtable Message functions in out
flac3d入门指南
flac3d入门指南一、教学内容具体内容包括：FLAC3D软件的安装与启动，界面及功能模块的认识，模型的建立方法，参数设置技巧，以及如何进行数值模拟和结果分析等。
二、教学目标1. 使学生掌握FLAC3D软件的基本功能与操作，能够独立建立简单模型并运行计算；2. 培养学生对岩土工程数值分析的兴趣，提高其理论联系实际的能力；3. 培养学生团队合作精神，提高其沟通协调能力。
三、教学难点与重点重点：FLAC3D软件的基本功能与操作，模型的建立与参数设置。
难点：模型的建立方法，参数设置技巧，以及如何进行数值模拟和结果分析。
四、教具与学具准备教具：电脑、投影仪、教学课件。
学具：学生电脑、FLAC3D软件安装包、学习资料。
五、教学过程1. 实践情景引入：以一则岩土工程事故案例为背景，引导学生思考如何利用FLAC3D软件进行事故分析。
2. 基础知识讲解：介绍FLAC3D软件的基本功能与操作，模型的建立与参数设置方法。
3. 例题讲解：分析一个简单的岩土工程问题，演示如何利用FLAC3D软件进行数值模拟与结果分析。
4. 随堂练习：学生分组进行练习，巩固所学知识，教师巡回指导。
6. 课后作业：布置相关练习题，巩固课堂所学。
六、板书设计板书内容主要包括：FLAC3D软件的基本功能与操作，模型的建立与参数设置方法，以及数值模拟与结果分析步骤。
七、作业设计1. 练习题：要求学生利用FLAC3D软件完成一个简单的岩土工程问题，包括模型的建立、参数设置、数值模拟和结果分析。
2. 思考题：针对本节课所学内容，提出几个问题，引导学生深入思考。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：反思本节课的教学效果，分析存在的问题，为下一节课的教学提供改进方向。
2. 拓展延伸：引导学生自学更多关于FLAC3D软件的高级功能和应用，提高其在岩土工程领域的实际应用能力。
重点和难点解析一、教学内容具体内容包括：FLAC3D软件的安装与启动，界面及功能模块的认识，模型的建立方法，参数设置技巧，以及如何进行数值模拟和结果分析等。
2024版FLAC3D500培训
2023REPORTING FLAC3D500培训•培训介绍与背景•FLAC3D500基础知识•建模与网格划分技术•材料本构模型与参数设置•边界条件与初始条件设定•计算过程控制与结果分析•工程案例实践与讨论目录20232023REPORTINGPART01培训介绍与背景FLAC3D500是一款广泛应用的三维有限差分程序，用于模拟岩土和其他材料的力学行为。
该软件具有强大的计算能力和丰富的材料模型库，可用于分析复杂的岩土工程问题。
FLAC3D500在岩土工程、地质工程、水利工程等领域具有广泛的应用前景。
FLAC3D500概述培训目标与意义培训目标使学员掌握FLAC3D500软件的基本操作、建模、分析和后处理技能，能够独立完成岩土工程数值模拟分析。
培训意义提高学员的专业技能和解决实际问题的能力，为相关领域的研究和工程实践提供有力支持。
FLAC3D500软件的基本操作、建模方法、材料模型、边界条件、求解过程、结果后处理等。
培训内容采用理论与实践相结合的方式，包括课堂讲解、案例分析、实验操作、答疑解惑等环节。
具体安排如下培训安排介绍FLAC3D500软件的基本概念和操作界面，讲解建模方法和材料模型。
第一天第二天第三天第四天第五天01020304深入讲解边界条件和求解过程，介绍结果后处理方法和技巧。
进行实验操作，学员独立完成一个简单的岩土工程数值模拟分析案例。
针对学员在实验操作中遇到的问题进行答疑解惑，巩固所学知识。
进行复杂案例分析和讨论，提高学员解决实际问题的能力。
2023REPORTINGPART02FLAC3D500基础知识03边界条件与初始条件的处理在差分方程中引入边界条件和初始条件，以保证解的正确性。
01差分方程的建立通过离散化连续体，将微分方程转化为差分方程，进而求解。
02网格划分与节点定义在求解域内划分网格，定义节点，将连续体离散化。
有限差分法原理提供丰富的建模工具，支持复杂地质模型的建立。
强大的前处理功能高效的求解器丰富的后处理功能采用先进的有限差分算法，能够快速准确地求解大规模问题。
flac3d入门指南
设置初始应力的弹塑性求解：
gen zon bri size 1 1 2 model mohr prop bulk 3e7 shear 1e7 c 10e3 f 15 ten 0 fix z ran z 0 fix x ran x 0 fix x ran x 1 fix y ran y 0 fix y ran y 1 ini dens 2000 ini szz -40e3 grad 0 0 20e3 ran z 0 2 ini syy -20e3 grad 0 0 10e3 ran z 0 2 ini sxx -20e3 grad 0 0 10e3 ran z 0 2 set grav 0 0 -10 solve
4、边界条件及初始条件
在FLAC3D中，包含多种边界条件，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 应力等。这众多的边界条件主要通过apply或fix命 令来进行设置。而初始条件则主要通过initial命令 来执行，对所提的这两个命令必须严格区分并了解 其差异。通常我们所计算的模型均采用力学边界， 初始条件也基本是初始地应力的输入，对此两种不 同的力，其设置存在差别，同时在计算过程中，该 二者的变化情况也各不相同。
对于这两种基本的 网格，其公共面上的 关键点的对应关系更 需校核好，否则将出 现杂乱错误的网格。
对此马蹄形隧道，其公 共面处，p0 — p0,p1—p3, p2—p2,p4—p5 , p8—p9,p10 —p11
对于对称的模型也可以采 用镜像命令：
gen zone reflect norm -1 0 0 & origin 0,0,0
对于任何形状的单元体， 其建立单元模型时关键
-_FLAC3D5.0_InitialStress
• size 6 6 10
• •
mproodeblulelkas10e10常sh规e 法10e10
• ini den 2500
• ini sxx -1e9 grad 0 0 1.1111111e7 range x -.1 .1
• ini sxx -1e9 grad 0 0 6.6666666e6 range x 59.9 60.1
FLAC3D 5.0培训教程（武汉）
工程师 李振 2014.3.27-3.28 Itasca(武汉)安排
2014.3.27~ 2014.3.28
1. FLAC3D V5.0界面操作 2. FLAC3D基本操作方法vs应用流程；
initial stress 3. FLAC3D内置Fish语言的应用； 4. FLAC3D结构单元vs接触单元； 5. FLAC3D渗流模块 6. 其他
精品课件
几种形成初始应力的方法
1. 弹性求解的方法 2. 更改强度参数的弹塑性求解 3. 分阶段弹塑性求解(mohr—solve elas) 4. 存在静水压力的初始应力（水下构筑物） 5. 深埋地应力场
精品课件
1、弹性求解的方法
精品课件
2、更改强度参数的弹塑性求解
精品课件
2、更改强度参数的弹塑性求解
• ini syy -1e9 grad 0 0 8.3333333e6 range y -.1 .1
• ini syy -1e9 grad 0 0 8.3333333e6 range y 59.9 60.1精品课件
精品课件
深埋工程地应力场
精品课件
• size 6 6 10
• model elas
• pro深bu埋lk工10程e10地sh应e 力10e场10 —SB法
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将FLAC3D文件打包 和解包！！
1.1.4 the status bar
状态栏
面板控制的快捷键
每个面板都对应着与面板操作相关的快捷按 钮！
快捷键
重新加载上一条或下一条命令！！！
可以单独保存list文件！！！
项目管理 Project .f3prj格式
➢ 将 datafile、plot、savefile 统一起来，构成整 个项目。
鼠标放在模型上 就会显示相关信 息。
缩小
放大恢复
Extrusion Pane
An extruded mesh generated using the extrusion capability in FLAC3D
The Extrusion pane is used to create one or more extrusion sets. It is accessed (if not already visible) by selecting it from the Panes menu. An extrusion set is a 2D shape (drawn) that is linearly extended (extruded) to a third dimension. Once it has been defined in this way, an extrusion set may be used to generate a 3D mesh for use in FLAC3D. Though there is only ever one instance of the Extrusion pane in FLAC3D, multiple extrusion sets may be loaded into it at the same time. The pane provides two distinct views of the extrusion set: the construction view, where the 2D shape is drawn, and the extrusion view, where the extent of the extrusion is specified. These are introduced in the topic Views.
后面详解该面板的功能和操作！
2014.3.27~ 2014.3.28
1. FLAC3D V5.0界面操作 2. FLAC3D基本操作方法vs应用流程； 3. FLAC3D内置Fish语言的应用； 4. FLAC3D结构单元vs接触单元； 5. FLAC3D渗流模块 6. 其他
命令流操作方法
1. FLAC3D V5.0界面操作 2. FLAC3D基本操作方法vs应用流程； 3. FLAC3D内置Fish语言的应用； 4. FLAC3D结构单元vs接触单元； 5. FLAC3D渗流模块 6. 其他
1. the title bars; 2. the toolbar; 3. the menus; 4. the status bar
1.1 Bars
1. Editor; 2. console 3. listing; 4. Project; 5. View; 6. control panel; 7. state record; 8. extrusion
1.2 unique pane types :
布局
每个面板显示的时候都会有相应的 标题栏显示
数值计算一般流程
建立 模型
材料 参数
边界条 件及初
始条件
求解计算 后处理
1、建立模型 通过外部导入或在FLAC3D中直接建模的方式
建立计算模型。 2、材料参数 ➢材料本构 ➢材料力学参数 3、边界条件及初始条件 ➢速度边界 ➢应力边界 ➢水头边界 4、求解计算并输出结果
建模
➢ 1.1、FLAC3D内置网格生成器；
Generate EXTRUDE FISH调整
➢ 1.2、Itasca专门开发的kubirx（软件）网格生成器 ➢ 1.3、第三方软件生成网格的导入
Note：这里的建模是指实体mesh的生成（结构单元的建 模后面再讲）。
建立模型
在FLAC3D中，模型的建立通过关键词generate来实现，其基本格式为： gen keywords1 keywords2 keywords3 …
new gen zone brick size 6 6 6
在利用FLAC3D软件进行数值模拟时，主要是通过命令流来实现的。命令 流文件一般以txt或dat格式存储，并在命令输入窗口、菜单栏或快捷图标通过 call命令进行调用。
FLAC3D命令流文件需要遵 循一定的格式和语法要求，在满 足这些要求的前提下，命令流文 件的编写又是十分自由灵活的， 可根据用户个人的需求自由编写。
➢ 该文件是链接型的，其他文件单独存储。 ➢ 作用是保存即 ➢ 时工作状态，便于下次调取。
很有用！！！
移动 缩放 。。。
很有用！！！
Plot Items
view
Informatio n
Plot Items and View have two sections that may be independently minimized ……分成两部分， 可以分别缩小隐 藏起来。
关闭
隐藏
最大最 小
程序运行或停止——三种状态下工具条的显示 工具条会随着面板的切换而改变！工具条可以随意移动！
Options Dialog:
◦ General: Destroy Button, System Title Colors ◦ Editor: Font, Colors, Highlighting, New File Header ◦ Display: local and global defaults. ◦ Movie: central control. ◦ Console: Dialogs, fonts.