FLAC3D入门基本知识

FLAC3D一点知识点，仅以参考

4、id,cid的区别

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cable 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

如果我设置了两个pile

sel pile id=1 begin=(10.0, 1.0, 0.0) end=(10.0, 1.0, -10.0) nseg=5

sel pile id=2 begin=(10.0, 3.0, 0.0) end=(10.0, 3.0, -10.0) nseg=5

那么,id=1是不是代表第一根桩?

第一根桩分五段,cid=1~5,那么第二根桩是cid=6~10！

5、什么情况下使用set large？

初始应力平衡的时候，不能用large模式。在进行初始应力平衡时一定不要用！在进行大变形计算时，最好要用！！一般硬岩可以使用FLAC默认的小应变,如果是土体和软岩,用大应变. 在做开挖的时候在进行原始应力平衡计算的时候是用小应变，后面的开挖以及支护的时候选用大应变.

6、得到初始应力的方法：

方法、可以先给一些材料参数很大的值，进行初始求解，在计算之前再将材料参数设为正常值，即可。如在手册中给的第一个示例中就是这样做的。下面是例子，These are only initial values that are used during the development of gravitational stresses within the body. In effect, we are forcing the body to behave elastically during the development of the initial in-situ stress state.* This prevents any plastic yield during the initial loading phase of the analysis.

Gen zone brick size 6 8 8

Mode mohr

Prop bulk 1e8 shear 0.3e8 fric 35

Prop cohesion 1e10 tens 1e10 ;注意在此这个值给的很大。

Init dens 1000

Set gravity 0 0 -10

Fix x range x -0.1 0.1

Fix x range x 5.9 6.1

Fix y range y -0.1 0.1

Fix y range y 7.9 8.1

Fix z range z -0.1 0.1

set mech force=50

solve

;---------------------- mode null ---------------------

Prop coh 1e3 tens 1e3 ;改为正常值(在此例中我们故意给小值)

Mode null range x 2 ,4 y 2 , 6 z 5, 10

Set large

Ini xdis 0 ydis 0 zdis 0 ;清零，不影响结果，为画图方便。

Setp 2000

return

8、FALC在做后处理时，有没有什么办法显示变形后的轮廓线啊，？

在显示时调整比例，比如显示位移，可以用两次显示位移的命令，一次magfac设置为0，一次设置为100或更大，这样对变形有更加形象的认识

9、

二、FLAC3D技巧与建议

用FLAC3D解决问题时，为了得到最有效的分析使模型最优化是很重要的。这个章节对改进模型的运行提供了一些方法建议。同时，准备计算时需要避免的一些通常出现的缺陷也用表格列了出来。

1.检查模型运行时间

一个FLAC3D例子的运行时间是区域数的4/3倍。这个规则适用于平衡条件下的弹性问题。对于塑性问题，运行时间会有点改变，但是不会很大，但是如果发生塑性流动，这个时间将会大的多。对一个具体模型检查自己机子的计算速度很重要。一个简单的方法就是运行5.1节所给的基准测试。然后基于区域数的改变，用这个速度评估具体模型的计算速度。

2.影响运行时间的因素

FLAC3D有时会需要较长时间才可以收敛主要发生在下列情况下：

(a)材料本身刚度变异或材料与结构及接触面之间的刚度差异很大。

(b)划分的区域尺寸相差很大。

这些尺寸差异越大编码就越无效。在做详细分析前应该研究刚度差异的影响。例如，一个荷载作用下的刚性板，可以用一系列顶点固定的网格代替，并施以等速度。（记住FIX命令确定速度，而不是位移。）地下水的出现将使体积模量发生明显的增加——见理论卷第三章流体-固体相互作用分析。

3.考虑网格划分的密度

FLAC3D使用常应变单元。如果应力/应变曲线倾斜度比较高，那么你将需要许多区域来代表

多变的分区。通过运行划分密度不同的同一个问题来检查影响。FLAC3D应用常应变区域，因为当用多的少节点单元与用比较少的多节点单元模拟塑性流动时相比更准确。（见理论卷第二章和实例卷中的塑性例子）。应尽可能保持网格，尤其是重要区域网格的统一。避免长细比大于5:1的细长单元，并避免单元尺寸跳跃式变化（即应使用平滑的网格）。应用GENERATE命令中的比率关键词，使细划分区域平滑过渡到粗划分区域。

4.自动发现平衡状态

默认情况下，当执行SOLVE 命令时，系统将自动发现力的平衡。当模型中所有网格顶点中所有力的平均量级与其中最大的不平衡力的量级的比率小于1*10时，认为达到了平衡状态。注意一个网格顶点的力由内力（例如，由于重力）和外力（例如，由于所加的应力边界条件）共同引起。因为比率是没有尺寸的，所以对于有不同的单元体系的模型，在大多数情况下，不平衡力和所加力比率的限制给静力平衡提供了一个精确的限制。同时还提供了其他的比率限制；可以用SET ratio 命令施加。如果默认的比率限制不能为静力平衡提供一个足够精确的限制，那么应考虑可供选择的比率限制。默认的比率限制同样可用于热分析和流体分析的稳定状态求解。对于热分析，是对不平衡热流量和所加的热流量量级进行评估，而不是力。对于流体分析，对不平衡流度和所加流度量级进行评估。

5.考虑选择阻尼

对于静力分析，默认的阻尼是局部阻尼（见理论卷的1.1.3节），对于消除大多数网格顶点的速度分量周期性为零时的动能很有效。这是因为质量的调节过程依赖于速度的改变。局部阻尼对于求解静力平衡是一个非常有效的计算法则且不会引入错误的阻尼力（见Cundall 1987）。如果在求解最后状态，重要区域的网格海域的速度分量不为零，那么说明默认的阻尼对于达到平衡状态是不够的。有另外一种形式的阻尼，叫组合阻尼，相比局部阻尼可以使稳定状态达到更好的收敛，这时网格将发生明显的刚性移动。例如，求解轴向荷载作用下桩的承载力或模拟蠕变时都可能发生。使用SETmechanical damp combined命令来调用组合阻尼。组合阻尼对于减小动能方面不如局部阻尼有效，所以应注意使系统的动力激发最小化（见例3.14）。可以用SET mechanical damp local命令转换到默认阻尼。

6.检查模型反应

FLAC3D 显示了一个相试的物理系统是怎样变化的。做一个简单的试验证明你在做你认为你在做的事情。例如，如果荷载和实体在几何尺寸上都是对称的，当然反应也是对称的。改变了模型以后，执行几个时步（假如，5或10步），证明初始反应是正确的，并且发生的位置是正确的。对应力或位移的期望值做一个估计，与FLAC3D 的输出结果作比较。如果你对模型施加了一个猛烈的冲击，你将会得到猛烈的反应。如果你对模型作了一些看起来不合理的事情，你一定要等待奇怪的结果。如果在分析的一个给定阶段，得到了意外值，那么回顾到这个阶段所用的时步。在进行模拟前很关键的是检查输出结果。例如，除了一个角点速度很大外，一切都很合理，那么在你理解原因前不要继续下去。这种情况小，你可能没有给定适当的网格边界。

7.初始化变量

在模拟基坑开挖过程时，在达到目的前通常要初始化网格顶点位移。因为计算次序法则不要求位移，所以可以初始化位移，这只是由网格顶点的速度决定，并有益于用户初始化速度却是一件难事。如果设定网格顶点的速度为一常数，那么这些点在设置否则前保持不变。所以，不要不要为了清除这些网格的速度而简单的初始化它们为零——这将影响模拟结果。然而，有时设定速度为零是有用的（例如，消除所有的动能）。

8.最小化静力分析的瞬时效应

对于连续性静力分析，经过许多阶段逐步接近结果是很重要的——即，当问题条件突然改变时，通过最小化瞬时波的影响，使结果更加“静力”。使FLAC3D解决办法更加静态的方法有两种。

（1）.当突然发生一个变化时（例如，通过使区域值为零模拟开挖），设定强度性能为很高的值以得到静力平衡。然后为了确保不平衡力很低，设定性能为真实值，再计算，这样，由瞬时现象引起的失败就不会发生了。

（2）.当移动材料时，用FISH 函数或表格记录来逐步减少荷载（见1.2节中的例子）。

9.改变模型材料

FLAC3D 对一个模拟中所用的材料数没有限制。这个准则已经尺寸化，允许用户在自己所用版本的FLAC3D中最大尺寸网格的每个区域（假如设定的）使用不同的材料。

10.运行在现场原位应力和重力作用下的问题

有很多问题在建模时需要考虑现场原位应力和重力的作用。这种问题的一个例子是深层矿业开挖_——回填，此时大多数岩石受很高的原位应力区的影响（即，自重应力由于网孔尺寸的限制可以忽略不计），但是回填桩的放置使自重应力发展导致岩石在荷载作用下可能坍塌。在这些模拟中要注意的重点（因为任何一种模拟都有重力的作用）是网格的至少三个点在空间上应固定——否则，整个网格在重力作用下将转动。如果你曾经注意到整个网格在重力加速度矢量方向发生转动，那么你可能忘记在空间上固定网格了（见例3.16）。

在flac3D2.10中，用什么命令直接显示锚杆呀，好像和2.0的不太一样？

pl sel geo ca

pl sel geo cab cid on id on scale 0.02

也可以点击上买的plotitems实行界面操作。都可

set large 是设置变形为大变形，即网格点随着应力应变的变化也随着变化，

但网格太多的话，初始平衡的话，会出现非法网格，

不知各位出现过这种情况没？

初始应力平衡的时候，不能用large模式。在进行初始应力平衡时一定不要用！在进行大变形计算时，最好要用！！一般硬岩可以使用FLAC默认的小应变,如果是土体和软岩,用大应变. 在做开挖的时候在进行原始应力平衡计算的时候是用小应变，后面的开挖以及支护的时候选用大应变.

如何在FLAC3D中调图进入autoCAD中啊，能不能把具体的命令流给写一下啊，谢谢了，我以前用过UDEC的，不过FLAC3D不会

我以前用过UDEC的,还是比较容易的，

不过FLAC3D的生成模型的同时需要网络划分，

不象UDEC做好之后划分成三角形，

FLAC3D要生成体单元如四、五、六面体，这个难度就增加很多，无法自动适应划分体网络，所以本网站上通用的做法就是先在ansys、adina等里面划分，然后导入flac3d。

flac3d中对于跟坐标轴垂直的边界，固定边界可以用fix x y z命令，那对于不是垂直于坐标轴的边界，是不是应该对其法线方向进行固定啊？那怎么实现呢？忘高手请教！

n

gen zone radc p0 0 0 0 p1 10 0 0 p2 0 10 0 p3 0 5 10 p4 10 10 0 p5 0 10 10 &

p6 10 5 10 p7 10 10 10 p8 2 0 0 p9 0 0 1 p10 2 10 0 p11 0 10 1

gen zone radc p0 0 0 0 p1 0 -5 -10 p2 0 10 0 p3 10 0 0 p4 0 10 -10 p5 10 10 0 &

p6 10 -5 -10 p7 10 10 -10

gen zone reflect dip 90 dd 90

pl sur

fix z ran z -10.1 -10

fix y ran plane norm 0 -10 5 ori 0 0 0

在网格划分中，zone中gp的id有什么规律没有？请各位大侠赐教！

可以指定，一般是自动生成，按照建模顺序。

5.3.7 Assign Constitutive Models and Properties设定基本模型和参数

A constitutive model is associated with a specific region of the grid through the MODEL

command. The mechanical constitutive models available in are discussed in Appendix G. The following keywords are available to assign the appropriate model.

通过MODEL命令设定一个特定网格区域的基本模型，用在FLAC3D的物理基本模型将在附录G中讨论，下面的关键字可以用来设置适当的模型。

Mechanical Model物理模型

anisotropic transversely isotropic elastic model

各向异性横切等方向弹性模型

cam-clay Cam-clay model

凯穆粘土凯穆－粘土模型

drucker Drucker-Prager plasticity

德普卢克德普－卢克塑性模型

elastic isotropic elastic model

弹性各项同性弹性模型

finn dynamic pore-pressure generation model (available only for dynamic option, see Appendix K)

芬兰动态孔隙压力生成模型（仅适用于动态选项，见附录K）

mohr Mohr-Coulomb plasticity model

摩尔摩尔－库仑塑性模型

null null model (i.e., no material)

空模型（即没有材料）

orthotropic orthotropic elastic model

ssoftening strain-hardening/softening plasticity model

应力－硬化/软化塑性模型

subiquitous bilinear strain-hardening / softening ubiquitous-joint model

双线性应力－硬化/软化全节理（裂隙）模型

ubiquitous ubiquitous-joint model

到处存在的全节理模型

Fluid-Flow Model (see Appendix M)流体模型（见附录M）

Fl_isotropic isotropic fluid flow 均质流体

Fl_null null zone for fluid flow 空单元流体

Creep Model (available only for creep model option, see Appendix I)

蠕变模型（仅在蠕变模型选项中可用，见附录I）

cwipp crushed-salt constitutive model

变形刺激构成模型

power two-component power law

两分量力量规则

pwipp viscoplastic model

粘塑性模型

viscous classical viscoelastic model

经典粘塑性模型

wipp WIPP reference creep formulation

WIPP参考蠕变方程

Thermal Model (available only for thermal model option, see Appendix J)

th_isotropic isotropic thermal conductivity均质热导体

th_null null zone for heat conduction 热导空单元

Properties are assigned for each model through the PROPERTY command. For the strain-hardening/softening model, properties can depend upon accumulated plastic strain as defined through the TABLE command. Fluid f low properties (fluid bulk modulus or Biot’s modulus) are prescribed with the INITIAL command. Mass densities for the material and the fluid are also prescribed with the INITIAL command.

通过PROPERTY命令来设置各个模型的参数。对于应力-硬化/软化模型，参数依赖于通过TABLE命令定义的积聚的塑性应力。

5.3.8 Assign Initial Conditions设置初始条件

Initial problem and model solution conditions are assigned with the following commands.原始问题和模型求解条件由下面的命令设定。

INITIAL initializes certain gridpoint and zone variables such as mass density,

stress state and velocity.

初始化一些节点和单元的变量如质量密度应力状态和速度等。

SET allows the user to initialize both problem and model conditions by

selecting one or more keywords, such as the following:

允许用户通过如下面的一个或多个关键字初始化问题和模拟条件。

gravity specifies gravity.指定重力

large/small selects either large- or small-strain solution.

大/小变形选择大或者小应力求解器

WATER initializes water table conditions for effective stress calculation.

为了有效的应力求解初始化水力列表条件

5.3.9 Apply Boundary Conditions应用边界条件

Model boundary conditions are prescribed in FLAC3D with the following keywords.

在FLAC3D中用下面的关键字描述模型的边界条件

APPLY applies mechanical, fluid-flow and thermal conditions to any model boundary.对任何物体设置物理、流体、热分析边界条件

DELETE deletes zones from a model.从模型中删除区域单元

FIX / FREE allows velocity, pore pressure or temperature to be fixed (i.e., prevented from changing) or freed (i.e., allowed to change) at selected gridpoints.

允许固定（禁止改变）或释放（允许改变）被选择节点的速度、孔隙压力或温度等。

5.3.10 Specify Structural Support设定支护结构

Four types of structural support members can be specified through the SEL (for Structural ELement) command. The types of support members available are denoted by the following keywords.

通过SEL命令可以指定四种类型的支护结构成员，这些类型可通过下面的关键字来设定。beam specifies a beam 设定一个梁单元

cable specifies a cable 设定一个锚索单元

pile specifies a pile 设定一个桩、柱单元

shell specifies a shell 设定一个壳单元

Properties for each type of support member are defined via the property keyword of the SEL command. Structural element logic in FLAC3D is described in Appendix H.

通过SEL命令的property关键字来定义每个支护成员的参数，结构单元逻辑在附录H中描述。

5.3.11 Specify Interfaces or Joints 设定接触面和节理裂隙

The special command INTERFACE is available to define interfaces between two or more sub-grids in FLAC3D. These interfaces are planes upon which slip and/or separation is allowed. Interface properties are also defined through this command. Interfaces are described in Appendix L.

特别的命令INTERFACE可用来定义FLAC3D中两个或多个子网格的接触面。这些接触面是允许分开或/和倾斜的平面，接触面参数也通过这个命令来定义，接触面在附录L中描述。5.3.12 Specify User-Defined Variables or Functions设定用户定义的变量或函数

The embedded programing language (FISH ) in FLAC3D may be invoked to define special variables or functions which a user desires for a specific problem. FISH statements (described in Chapter 6) are any statements given between the FLAC3D DEFINE and END commands.

当用户希望解决特别的问题时，可以调用通过定义嵌套在FLAC3D中的FISH程序的特定变量或函数来实现，FISH语句（在第六章中描述）是定义在命令DEFINE和END之间的一种语句。Variations in model conditions can also be made using the TABLE command.

使用TABLE命令也可以操作模型条件变量。