PFC手册例子耦合FLAC3D
PFC3d手册命令中文详解72253
PFC3D 学习记录5－COMMAND REFERENCE通用规定和特征命令语法默认情况下，命令行忽略大小写，然而可以通过SET case命令激活区别大小写情况。
斜体字代表数字，以i, j, m n 为开头的字母代表整数，其他情况为实数命令词，关键字和数值可用空格，以及（），＝分隔。
在分号（;）后为注释一行最多可包含80个字符。
而& 表示续行Range 语法定义一定限制范围的物体可运用Range的命令：Change/ initial/ property Clump Fix/ Free Group JsetModel Plot ( 运用于不同输出项目) PrintRange( 创建一个命名的范围)一个Range 定义一系列物体。
由许多范围元素构成。
如果使用多个范围元素，最终物体几何为不同元素集合的交集。
但是可通过关键词any改变选择特性。
如果使用关键词any选项，任何包含在范围内的单元可被认为最终物体集合的一部分。
即求合集除此之外，通过在定义范围单元后接关键词not确定所有不在指定范围的单元通常还可以用定义group 方式定义复杂的range。
内置范围单元：Annulus center ( x, y, z) radius = r1, r2球形空心区域中心在（x, y, z ）内径r1, 外径r2Color il < iu >球体或墙体在间隔（il, iu ）内颜色索引。
若无iu 则iu = il球体颜色索引列表通过property命令建立。
墙体颜色索引列表必须用FISH 内置的w_color设置Cylinder end1( x1, y1, z1 ) end2( x2, y2, z2 ) radius = r圆柱范围。
圆柱中心轴过end1( x1, y1, z1 ) end2( x2, y2, z2 ) 半径为r.Fish fname调用用户定义的范围单元。
通过FISH函数fname 执行。
FLAC3D流固耦合例子
;============================================
config fluid
;设置初始应力状态，静力
set gravity 0 0 -10
;设置初始应力状态,水位4m
ini pp 10e4 grad 0 0 -1e4
c_po=0.3 ;孔隙率
c_pe=2.22e-10
c_coh=1.5e6
c_fric=40.0
c_tension=1e6
c_dens=2400 ;密度
end
_prop
;注浆
def _zprop ;注浆
c_zel=14e9 ;弹性模量
c_zbo=0.3 ;泊松比
c_zbu=c_el/(3*(1-2*c_bo)) ;排水体积模量
c_zsh=c_el/(2*(1+c_bo)) ;剪切模量
c_zpo=0.3 ;孔隙率
c_zpe=2.22e-11
c_zcoh=1.5e6
c_zfric=40.0
c_ztension=1e6
c_zdens=2400
set mech on fluid on
solve
save 初始应力.sav
;流体平衡
set mech off
set fluid on
pl con pp ou on
solve age 1
;力学平衡
ini fmod 0
set mech on
set fluid off
hist unbal
pl add hist 1
(完整word版)FLAC3D流力耦合作用
FLAC3D流力耦合作用1. 1耦合作用简介 (1)1. 2数学模型描述 (2)1.2.1 规定和定义 (2)1.2.2 流体重量平衡方程 (3)1.2.3 流动法则 (4)1.2.4 力学结构法则 (4)1.2.5 边界及初始条件 (5)1. 3数值公式 (5)1.3.1空间导数的有限差分近似 (5)1.3.2质量平衡方程的节点公式 (6)1.3.3显式有限差分公式 (8)1.3.3.1稳定标准 (9)1.3.4隐式有限差分公式 (9)1.3.4.1收敛准则 (11)1.3.5力学时间步和力学稳定性 (12)1.3.6总应力修正 (12)1. 4流动耦合问题的属性和单位 (12)1.4.1 渗透系数 (13)1.4.2 Biot系数 和Biot模数M (13)1.4.3流体体积模量 (14)1.4.4孔隙率 (14)1.4.5密度 (14)1.4.6流体张力限 (15)1. 5单一流动问题和耦合流动问题 (15)1.5.1恒定孔压（用于有效应力计算） (15)1.5.2 建立了孔压分配的单一流动计算 (16)1.5.3 非流动，力学变形产生的孔隙压力 (16)1.5.4耦合流动和力学计算 (17)1. 6对于渗流分析的输入指导 (18)1.6.1 FLAC3D命令 (18)1.6.2 FISH变量 (21)1.7 验证举例 (22)1.7.1在限制层内的不稳定地下水流动 (22)1.7.2单方向固结 (25)1.7.3 穿透浅含水层限制边界的井水流动 (29)1.1耦合作用简介FLAC3D允许在饱和多孔材料中进行流体流动的瞬时模拟。
流动计算可以脱离FLAC 3D 中的力学计算独立进行，也可以与其他力学模型进行耦合计算，以控制流——固耦合作用的影响，其计算具有如下特征。
1. 提供了在各向同性条件下的流体运动法则，也提供了在流动区域中的无渗流材料的流动零模型。
2. 不同的区域可以有不同的流动模型和法则。
FLAC3D隧道耦合实例
z=Om)。
分了7层土，给定初始条件的代码如下:config fluid A/ N( J8 c' l5 m; ~& z' P(建模过程省) . M7 P8 p6 S3 q8 c4model fl_isotropicprop perm 1e-12 poro 0.48 range z 9.112.3~7~$6p-h%|prop perm 1e-12 poro 0.55 range z -0.9 9.1 prop perm 1e-12 poro 0.5 range z -7.4 -0.9 prop perm 1e-12 poro 0.5 range z -11.4 -7.&u7S4~*|6n;S;c"cv"|Uprop perm 1e-12 poro 0.45 range z -18.4 -11.4prop perm 1e-12 poro 0.45 range z -30.4 -18.4ini fdens 1 e3:Y/b,u2 Y1 Y% i' cini fmod 8.5e7/R9 b7 a1 d* w " H) Y) aini sat 0 range z 12.6 15.1 ini sat 1 range z -30.4 12.62Q"e,q:|!n'Lini pp 0 grad 0 0 -1e4 range z -30.4 12.6'?'Q7k?6M7Q/h' hfix pp range x -.1 .1fix pp range x 39.9 40.1fix pp range y -.1 .1!b&R$ d* J @! C) X- Efix pp range y 119.9 1 20 . 14R+w6m8 B8 O- S, m+ {" B7 C8 m7 afix pp range z 12.5 12.7$M-V/~&N# s: vfix pp range z -30.5 -30.3;material mecha nic parameter'smodel mohr#g0V% u6 W, b. % f& }def derive+J:@6 d- I) F9 us_mod1=E_mod1/(2.0*(1.0+p_ratio1))b_mod1=E_mod1/(3.0*(1.0-2.0*p_ratio1))s_mod2=E_mod2/(2.0*(1.0+p_ratio2))b_mod2=E_mod2/(3.0*(1.0-2.0*p_ratio2))s_mod3二E_mod3/(2.0*(1.0+p_ratio3))•b_mod3二E_mod3/(3.0*(1.0-2.0*p_ratio3))s_mod4=E_mod4/(2.0*(1.0+p_ratio4))/}0 ]3 y/ H c: d; b3 h( qb_mod4=E_mod4/(3.0*(1.0-2.0*p_ratio4))s_mod5=E_mod5/(2.0*(1.0+p_ratio5))b_mod5=E_mod5/(3.0*(1.0-2.0*p_ratio5))s_mod6=E_mod6/(2.0*(1.0+p_ratio6))b_mod6=E_mod6/(3.0*(1.0-2.0*p_ratio6))s_mod7=E_mod7/(2.0*(1.0+p_ratio7))"{5 T/ R7 |, e) bb_mod7=E_mod7/(3.0*(1.0-2.0*p_ratio7))end (S/yset E_mod1=2.40e6 p_ratio1=0.25E_mod3=11.0e6 p_ratio3=0.25 &E_mod6=9.25e6 p_ratio6=0.22 &,X)zi* y E_mod7=12.40e6 p_ratio7=0.2deriveprop bulk b_mod5 shear s_mod5 cohe 18.0e3 fric 18.0 ten 55.398e3 range z 12.6 15.1prop bulk b_mod3 shear s_mod3 cohe 6.3e3 fric 21.0 ten 16.412e3 range z 9.1 12.6prop bulk b_mod1 shear s_mod1 cohe 13.2e3 fric 10.0 ten 74.861e3 range z 0 9.1)F%|6b7?,prop bulk b_mod1 shear s_mod1 cohe 13.2e3 fric 10.0 ten 74.861e3 E_mod2=5.0e6 p_ratio2=0.30 E_mod4=8.5e6 p_ratio4=0.25E_mod5=11.5e6 p_ratio5=0.27range z -0.9 0prop bulk b_mod2 shear s_mod2 cohe 15.3e3 fric 10.0 ten 86.771e3 range z -7.4 -0.9. Q* I5 S$ H2 x [prop bulk b_mod4 shear s_mod4 cohe 22.0e3 fric 20.0 ten 60.445e3 range z -11.4 -7.4&Q"o.d&W!n;q7 [7 Z4 x5 }prop bulk b_mod6 shear s_mod6 cohe 3.0e3 fric 25.0 ten 6.434e3 range z -18.4 -11.4prop bulk b_mod7 shear s_mod7 cohe 3.0e3 fric 25.0 ten 6.434e3 range z -30.4 -18.4;boundary conditions"Q# Z9 {% C7 Q $ ffix x range x -0.1 0.1fix x range x 39.9 40.1fix y range y -0.1 0.10N, A, u5 A( V& A/ ?. c( v" Jfix y range y 119.9 120.1fix x range z -30.5 -30.3…fix y range z -30.5 -30.3 # P8 F4 m8 X" \$ Nfix z range z -30.5 -30.3"m!L3g% }7 v$ Y$ V3 _interface 1 prop kn 3e9 ks 1e9 fric 20 coh 3e5interface 2 prop kn 3e9 ks 1e9 fric 20 coh 3e5;stress conditions;w(a3b-Z(P:x. {1 O' ]7 [, Kset grav 0 0 -10)W6j1h*}- ini dens 1.87e3 range z 12.6 15.1ini dens 1.87e3 range z 9.1 12.(K62F;l2e%v(}"X)r)|ini dens 1.76e3 range z 0 9.1$B9g3M1A ]! Eini dens 1.76e3 range z -0.9 0ini dens 1.84e3 range z -7.4 -0.! 9e&g9O;U-g7h;B8j4cini dens 2.0e3 range z -11.4 -7.24u%M"|;n2K0~8 ~7 Yini dens 1.89e3 range z -18.4 -11.4ini de ns 1.93e3 range z -30.4 -18.4ini szz -28.237e4 grad 0 0 1.87e4 range z 12.6 15.1 ini szz -28.237e4 grad 0 0 1.87e4 range z 9.1 12.6 ini szz -27.236e4 grad 0 0 1.76e4 range z 0 9.1ini szz -27.236e4 grad 0 0 1.76e4 range z -0.9" X+ M9 h/ }' m0(Zini szz -27.164e4 grad 0 0 1.84e4 range z -7.4 -0.9 ini szz -25.98e4 grad 0 0 2.0e4 range z -11.4 -7.4 ini szz -27.234e4 grad 0 0 1.89e4 range z -18.4 -114o5Z.!U-J-H$m4 ini szz -26.498e4 grad 0 0 1.93e4 range z -30.4 -18.4ini sxx -28.237e4 grad 0 0 1.87e4 range z 12.6 15.1 ini sxx -28.237e4 grad 0 0 1.87e4 range z 9.1 12.!p%c.D 6d3p!G7C0 z9 L ini sxx -27.236e4 grad 0 0 1.76e4 range z 0 9.1 ini sxx -27.236e4 grad 0 0 1.76e4 range z -0.9 , i' q8 l" c.0h$n.e;N ini sxx -27.164e4 grad 0 0 1.84e4 range z -7.4 -0.!Q;r:M:9Ji ini sxx -25.98e4 grad 0 0 2.0e4 range z -11.4 -7.4 ini sxx -27.234e4 grad 00 1.89e4 range z -18.4 -11.4 ini sxx -26.498e4 grad 0 0 1.93e4 range z -30.4 -18.4ini syy -14.905e4 grad 0 0 9.871e3 range z 12.6 157V..K"}2h7}/1s9W ini syy -13.597e4 grad 0 0 8.833e3 range z 9.1 12.6 ini syy -16.834e4 grad 0 0 1.239e4 range z 0 9.1 ini syy -16.834e4 grad 0 0 1.239e4 range z -0.9 0 ini syy -16.783e4 grad 0 0 1.296e4 range z -7.4 -0.4h.q!E9-~$]$D"K6q ini syy -19.117e4 grad 0 0 9.806e3 range z -11.4 -7.4;U-R)U5J;B!nv2D ini syy -21.550e4 grad 0 0 7.672e3 range z -18.4 -11.3_,z6_-H- 4@5d9f3] ini syy -21.252e4 grad 0 0 7.834e3 range z -30.4 -18.4(取控制点省) 4 Q/ a'h" K) |9 j2 S! tsolvesave iniconditions.sav初始平衡后的PP 如下图。
FLAC3D基本原理及简单实例
V 1 2v ( 1 2 3) V E
• 如果地下岩体处于静水应力状态，则以 1 2 3 rH 带入上式可 得
V (1 2v) rH 3rH V E K
FLAC3D基础知识
FLAC 的计算循环图
3D
二．FLAC3D中材料的本构模型
1、FLAC3D内置材料本构模型
8 6 3 3
柱体网格
块体外围渐变放射网格 六面体隧道外围渐变放 射网格 柱形交叉隧道网格 棱椎体网格 退化块体网格 柱形壳体网格
cylinder
radbrick radtunnel cylint pyramid dbrick cshell
6
15 14 14 5 7 10
3
4 4 5 3 3 4
FLAC3D基础知识
f t 3 t
式中， 是摩擦角，C是粘聚力， t 是张拉强度，且有：
N
3
张拉强度不超过 值，最大值由下式给定：
1 sin 1 sin
t max
c tan
2.2 FLAC3D常用材料本构模型
Mohr-Coulomb模型
流动法则
Mohr-Coulomb破坏准则
FLAC 基本操作及简单应用
3D
一 FLAC3D基础知识
二 FLAC3D中材料的本构模型
三 FLAC3D的应用实例
FLAC3D基础知识
FLAC 分析的基本组成部分
3D
FLAC3D基础知识
FLAC 基本形状网格的基本特征
名称
六面块体网格 楔形网格
3D
关键词
brick wedge
控制点个数 单元划分的方向个数
SURFER.DAT
FLAC3D基础知识介绍解析
FLAC 3D基础知识介绍一、概述FLAC（Fast Lagrangian Analysis of Continua）由美国Itasca公司开发的。
目前，FLAC有二维和三维计算程序两个版本，二维计算程序V3.0以前的为DOS版本，V2.5版本仅仅能够使用计算机的基本内存64K），所以，程序求解的最大结点数仅限于2000个以内。
1995年，FLAC2D已升级为V3.3的版本，其程序能够使用护展内存。
因此，大大发护展了计算规模。
FLAC3D是一个三维有限差分程序，目前已发展到V3.0版本。
FLAC3D的输入和一般的数值分析程序不同，它可以用交互的方式，从键盘输入各种命令，也可以写成命令（集）文件，类似于批处理，由文件来驱动。
因此，采用FLAC程序进行计算，必须了解各种命令关键词的功能，然后，按照计算顺序，将命令按先后，依次排列，形成可以完成一定计算任务的命令文件。
FLAC3D是二维的有限差分程序FLAC2D的护展，能够进行土质、岩石和其它材料的三维结构受力特性模拟和塑性流动分析。
调整三维网格中的多面体单元来拟合实际的结构。
单元材料可采用线性或非线性本构模型，在外力作用下，当材料发生屈服流动后，网格能够相应发生变形和移动（大变形模式）。
FLAC3D采用的显式拉格朗日算法和混合-离散分区技术，能够非常准确的模拟材料的塑性破坏和流动。
由于无须形成刚度矩阵，因此，基于较小内存空间就能够求解大范围的三维问题。
三维快速拉格朗日法是一种基于三维显式有限差分法的数值分析方法，它可以模拟岩土或其他材料的三维力学行为。
三维快速拉格朗日分析将计算区域划分为若干四面体单元，每个单元在给定的边界条件下遵循指定的线性或非线性本构关系，如果单元应力使得材料屈服或产生塑性流动，则单元网格可以随着材料的变形而变形，这就是所谓的拉格朗日算法，这种算法非常适合于模拟大变形问题。
三维快速拉格朗日分析采用了显式有限差分格式来求解场的控制微分方程，并应用了混合单元离散模型，可以准确地模拟材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形，尤其在材料的弹塑性分析、大变形分析以及模拟施工过程等领域有其独到的优点。
pfc基础知识
FLAC 3D基础知识介绍一、概述FLAC（Fast Lagrangian Analysis of Continua）由美国Itasca公司开发的。
目前，FLAC有二维和三维计算程序两个版本，二维计算程序V3.0以前的为DOS版本，V2.5版本仅仅能够使用计算机的基本内存64K），所以，程序求解的最大结点数仅限于2000个以内。
1995年，FLAC2D已升级为V3.3的版本，其程序能够使用护展内存。
因此，大大发护展了计算规模。
FLAC3D是一个三维有限差分程序，目前已发展到V3.0版本。
FLAC3D的输入和一般的数值分析程序不同，它可以用交互的方式，从键盘输入各种命令，也可以写成命令（集）文件，类似于批处理，由文件来驱动。
因此，采用FLAC程序进行计算，必须了解各种命令关键词的功能，然后，按照计算顺序，将命令按先后，依次排列，形成可以完成一定计算任务的命令文件。
FLAC3D是二维的有限差分程序FLAC2D的护展，能够进行土质、岩石和其它材料的三维结构受力特性模拟和塑性流动分析。
调整三维网格中的多面体单元来拟合实际的结构。
单元材料可采用线性或非线性本构模型，在外力作用下，当材料发生屈服流动后，网格能够相应发生变形和移动（大变形模式）。
FLAC3D采用的显式拉格朗日算法和混合-离散分区技术，能够非常准确的模拟材料的塑性破坏和流动。
由于无须形成刚度矩阵，因此，基于较小内存空间就能够求解大范围的三维问题。
三维快速拉格朗日法是一种基于三维显式有限差分法的数值分析方法，它可以模拟岩土或其他材料的三维力学行为。
三维快速拉格朗日分析将计算区域划分为若干四面体单元，每个单元在给定的边界条件下遵循指定的线性或非线性本构关系，如果单元应力使得材料屈服或产生塑性流动，则单元网格可以随着材料的变形而变形，这就是所谓的拉格朗日算法，这种算法非常适合于模拟大变形问题。
三维快速拉格朗日分析采用了显式有限差分格式来求解场的控制微分方程，并应用了混合单元离散模型，可以准确地模拟材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形，尤其在材料的弹塑性分析、大变形分析以及模拟施工过程等领域有其独到的优点。
Flac3D中文手册
Flac3D中文手册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。