FLAC3D指导书

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flac3d5.0结构单元教程

flac3d5.0结构单元教程

2、结构单元的建模方法—线型结构单元
起始点坐标并给定分段数目的方法; 建立梁单元,并显示 单元坐标系!
2、结构单元的建模方法—线型结构单元
ID号相同,共用Node,ID不同,各个ID对应的结构单元有各自独立的node。除非设 置联系,否则即使节点位于同一位置也不会传递力。
结构单元的显示!GUI操作和命令操作(manual)! 调整好显示效果后可以将显示的命令文件另存出来,以备下次使用。(最适用于 几何模型相同,参数不同的,不同工况分析的比较)
3、结构单元的参数取值
某些结构单元参数的取值要视具体情况 而定,根据经验且必要时调整参数通过 试算来确定。
4、结构单元实例分析

4.1、简支梁(beam单元)承受两个相等集 中载荷
4.2、简支梁(shell单元)承受两个相等集 中载荷

4.1、简支梁Hale Waihona Puke BEAM单元)承受两个相等集中 载荷
Simple Beam – Two Equal Concentrated Loads
4.1、简支梁(beam单元)承受两个相等集中载 荷 new
title "Simple Beam --- Two Equal Concentrated Loads Symmetrically Placed" ; ====================================================== ; Create the grid, insure that nodes will exist at third points. sel beam id=1 begin=( 0, 0, 0) end=( 3, 0, 0) nseg=3 sel beam id=1 begin=( 3, 0, 0) end=( 6, 0, 0) nseg=4 sel beam id=1 begin=( 6, 0, 0) end=( 9, 0, 0) nseg=3 ; ====================================================== ; Assign beam properties sel beam id=1 prop emod=2e11 nu=0.30 & xcarea=6e-3 xcj=0.0 xciy=200e-6 xciz=200e-6 ;======================================================== ; Specify model boundary conditions (including applied loads) sel node fix z xr yr ; restrict all non-beam modes sel node fix y range id=1 ; sel node fix y range id=9 ; ; rollers at beam ends sel node apply force=(0.0,-1e4,0.0) range id=2 ; apply point loads sel node apply force=(0.0,-1e4,0.0) range id=5 ;

FLAC3D5.00培训教程

FLAC3D5.00培训教程

FLAC3D5.00培训教程FLAC3D5.00是一款强大的三维有限元分析软件,被广泛应用于地质工程、矿山开采和隧道建设等领域。

为了更好地应用这一软件,许多培训机构和专家提供了FLAC3D5.00培训教程,本文将介绍这些培训教程的主要内容和特点。

一、FLAC3D5.00培训教程的主要内容1.软件安装和基本操作FLAC3D5.00培训教程的第一步就是软件的安装和基本操作。

在这一部分,会向学员介绍FLAC3D5.00软件的安装、界面和基本功能,帮助学员快速熟悉软件的操作流程和工具栏的使用。

2.模型建立和参数设置在FLAC3D5.00培训教程中,学员会学习如何建立三维模型,并进行材料参数设置和网格划分。

培训教程会从简单的模型开始,教授学员如何使用FLAC3D5.00的三维绘图工具来绘制地质和建筑物的形状,并根据应力和应变条件进行模型的网格划分和参数设置。

3.模型分析和结果输出FLAC3D5.00培训教程的第三部分是模型分析和结果输出,学员将学到如何对建立好的模型进行力学分析,并输出分析结果。

在学习这一部分的内容时,培训机构将会向学员介绍三维有限元分析的基本原理和方法,以及FLAC3D5.00软件的特点和优势。

同时,学员还会了解到如何使用FLAC3D5.00软件中的图表工具和结果输出工具来显示和解释模型分析结果。

4.案例分析和实践操作在FLAC3D5.00培训教程的最后部分,学员将学习如何运用所学的知识和技能来实现真实项目的分析和设计。

培训机构将为学员提供一系列的案例分析和实践操作,以加深学员对FLAC3D5.00软件的理解和使用技巧。

二、FLAC3D5.00培训教程的特点和优势1.实用性强FLAC3D5.00培训教程的整个教学过程都非常注重实用性,培训机构和专家在教授过程中,会注重如何将FLAC3D5.00软件应用到真实的工程项目中,帮助学员快速掌握软件的使用技巧。

2.课程内容丰富FLAC3D5.00是一款非常强大的三维有限元分析软件,其功能和应用范围非常广泛。

flac3d5.0结构单元教程

flac3d5.0结构单元教程

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
• 壳单元(shell)
➢ FLAC3D中的结构单元是岩土工程中实际结 构的一种“抽象”,即采用简单的单元形式 来模拟复杂的结构体。
➢ 结构单元由结构节点(node)和结构构件 (SELs)构成。
➢ 结构单元中的节点(node)可以与周围的实体 网格(zone)或其它结构节点建立连接(link),
• 土工格栅(geogrid)
; Print out beam responses.
list sel beam force
list sel beam moment
list sel node disp range id=7
return
21
.
4.1、简支梁(beam单元)承受两个相等集中载 荷
Beam_concent_loads_Example 1.3
1. 结构单元的类型 2. 结构单元的建模方法 3. 结构单元的参数取值 4. 结构单元实例分析 5. 关于link
3
.
1、结构单元的类型
FLAC3D中包含六种形式的结构单元,可以分成两类:
➢ 线型结构单元:
• 梁单元(beam) • 锚索单元(cable) • 桩单元(pile)
➢ 壳型结构单元:
8
2、结构单元的建模方法—线型. 结构单 元

flac3D_快速入门(2)

flac3D_快速入门(2)

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。

FLAC3D500培训教程

FLAC3D500培训教程

FLAC3D500培训教程1.引言FLAC3D500是一款基于三维快速拉格朗日法的岩土工程数值分析软件,广泛应用于岩土工程、地质工程、矿业工程等领域。

本教程旨在帮助用户了解FLAC3D500的基本操作和功能,为实际工程问题提供有效的数值模拟解决方案。

2.FLAC3D500软件安装与启动2.1软件安装请确保您的计算机满足FLAC3D500的运行要求。

然后,从官网FLAC3D500安装包,按照提示完成安装。

2.2软件启动安装完成后,在开始菜单中找到FLAC3D500,启动。

软件启动后,您将看到主界面。

3.FLAC3D500基本操作3.1创建新项目“文件”菜单,选择“新建项目”,在弹出的对话框中输入项目名称,“确定”创建新项目。

3.2导入模型“文件”菜单,选择“导入模型”,在弹出的对话框中选择模型文件(.flac3d或.f3grid),“打开”导入模型。

3.3设置模型参数在“模型”菜单中,可以设置模型的基本参数,如材料属性、边界条件、初始应力等。

3.4创建网格在“网格”菜单中,可以创建和编辑网格。

选择“创建网格”,在弹出的对话框中设置网格参数,“确定”网格。

3.5设置分析类型在“分析”菜单中,选择分析类型(如静态分析、动态分析等),并设置相应的分析参数。

3.6运行分析在“分析”菜单中,选择“开始分析”,软件将开始计算。

计算过程中,您可以在“输出”菜单中查看计算结果。

3.7结果查看与导出分析完成后,您可以在“输出”菜单中查看计算结果,如位移、应力等。

还可以将结果导出为文本、图片等格式。

4.FLAC3D500高级功能4.1参数化分析通过参数化分析,可以方便地研究不同参数对计算结果的影响。

在“分析”菜单中,选择“参数化分析”,设置参数范围和步长,“开始分析”进行计算。

4.2剖面分析剖面分析可以帮助用户更好地了解模型内部的应力、位移等分布情况。

在“分析”菜单中,选择“剖面分析”,设置剖面位置和方向,“开始分析”进行计算。

04 - FLAC3D 6.0 网格划分

04 - FLAC3D 6.0 网格划分

• Geometry import • Zone densify range geometry-distance • Zone group range geometry-space count odd
网格检查
• Zone attach <keywor建 点线 网格 文件名 导入DXF 工具 生成 网格 调整 纵面 模型 视图 生成 删除 选择 中间点 查看 正面 生成building 分组 视图 blocks
Model Pane编辑模型
选择 图层 根据颜 色隐藏 隐藏 查询 量尺 分组/加密/结构单元生成 消歧 选择 显示 全显 居中 自动划分 面组件
ITASCA系列软件培训
FLAC3D 6.0 培训教程
Mesh Generation
ITASCA(武汉)咨询有限公司
模型前处理
• 内置模型库建模:命令流 • 人机交互式建模
a) Extrusion b) Building Blocks
• 外部网格导入建模:
a) ABAQUS/ANSYS b) Griddle/BlockRanger
网格加密
• 一般范围加密:
– Zone densify <keyword> range
• 基于图形文件的加密:
– Zone densify segments repeat…
range geometry-distance name … gap 0
例子演示:矿体加密
geometry
FLAC3D Model
生成 单元
Building Blocks建模
导入几何数据并生成单元或块体
Building Blocks建模
导入块体集
Building Blocks建模

visual studio 2015 flac3d二次开发使用方法

visual studio 2015 flac3d二次开发使用方法一、FLAC3D简介FLAC3D(Fluid Flow Analysis in 3-Dimensions)是一款由美国Itasca 公司开发的著名岩土工程数值分析软件,广泛应用于岩土工程、地下工程、环境工程等领域。

FLAC3D具有强大的计算能力和灵活的参数设置,可以模拟土体和地下水的各种行为。

二、Visual Studio 2015概述Visual Studio是微软推出的一款集成开发环境(IDE),支持多种编程语言,包括C++、C#、Python等。

Visual Studio 2015具有更强大的代码编辑能力、更高效的构建系统以及更丰富的功能,为开发者提供了舒适的开发环境。

三、FLAC3D二次开发方法1.创建Visual Studio项目首先,安装Visual Studio 2015。

然后,创建一个新的Visual Studio 项目,可以选择控制台应用或者桌面应用。

2.配置FLAC3D插件在Visual Studio中,添加对FLAC3D的引用。

这可以通过项目属性中的“引用”选项来实现。

同时,确保已安装FLAC3D软件并将其路径添加到项目环境中。

3.编写FLAC3D脚本在项目中创建一个FLAC3D脚本文件,该文件将包含FLAC3D模型的定义。

通过编写脚本,可以实现模型的参数化、材料属性的定义、边界条件的设置等功能。

4.使用C#进行二次开发在Visual Studio项目中,编写C#代码以调用FLAC3D API。

通过API,可以实现对FLAC3D模型的更多控制,例如:网格划分、计算、后处理等。

同时,可以将C#代码与FLAC3D脚本相结合,实现更复杂的功能。

5.调用FLAC3D API在C#代码中,调用FLAC3D API进行模型计算、结果显示等操作。

需要注意的是,调用API时要确保正确处理异常和错误,以保证程序的稳定性。

四、实战案例以下是一个简单的实战案例:1.创建一个Visual Studio控制台项目。

FLac3D使用步骤

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讲义

FLAC 讲义一、什么是FLAC1.1 FLAC之字义F(Fast)L(Lagrangian)A(Analysis of)C(Continua). Lagrangian相对于Eulerian为每一时阶(timestep)之位移在Lagrangian之公式中,需对网格之座标予以更新,而Eulerian之公式则不予更新。

1. 2 FLAC之运算流程1.3 FLAC 基本单元1.4 分析模式大小与RAM之关系1.5 单位1.6 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,图中所示剪应力为正号(3)应变-正的应变表示伸长,负的应变代表压缩(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。

二、FLAC内建之组合律FLAC内建之组合律有:1.空洞模式(null model)使用于土壤被移除或开挖2.弹性模式3.塑性模式,包括a. Drucker -Prager modelb. Mohr-Coulomb modelc. ubiquitous-joint modeld. strain-hardening/softening modele. bilinear strain-hardening/softening modelf. double-yield modelg modified cam-clay model此外,另有选购(option)模式,包括:1. 动力模式(Dynamic Option)2. 热力模式(Thermal Option)3. 潜变模式 (Creep Option)使用者另可使用FISH语言去建构独特的组合律以符合所需。

三、FLAC-以命令为输入语法请查阅相关手册四、FLAC程式之使用步骤4.1 FLAC程式使用前准备步骤步骤1:依比例画出所欲分析之资料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。

FLAC3D第一章

CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY
FLAC/FLAC3D软件简介 软件简介
基本特征
连续介质非线性,大应变模拟 连续介质非线性, 显式解题方案,为不稳定物理过程提供稳定解 显式解题方案, 界面或滑动面用来模拟可产生滑动或分离的离 散面,从而模拟断层,节理或摩擦边界 散面,从而模拟断层, 内置材料模型: 内置材料模型:
CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY
岩土软件应用选择
总体而言,三个系列的程序在解决一些基本问题时具有 一定的重迭区间,因此,这三个系列的程序或许都适用 FLAC/FLAC3D更适合于解决连续体的多介质多场耦合问 题;UDEC/3DEC在解决结构面控制型问题时有独到的优 势;PFC系列则特别适合脆性材料破裂发展和散粒体流 动变形问题 Itasca软件是岩(土)工程问题的专用高级计算程序,不 论使用哪种程序,研究者的专业知识是基本要求
三维网格图
坝体变形分布图
水平位移分布图
坝体应力分布图
CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY
采用LS-DYNA模拟板材跌落水中激 起浪 花
LS-DYNA分析弹丸侵砌混凝土面板
基于强调折减法的金沙江某边坡稳定性分析 (ABAQUS)
基于UDEC的金沙江某边坡稳定性分析
CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY
Itasca软件的开发和应用历史 软件的开发和应用历史
1984 – 应DNA and Corps. of Engineers开发UDEC以研究节理切割块体 破坏的运动行为 1985 – 开发了岩土体连续介质分析的 FLAC 软件,帮助矿山咨询 1988 – 应加拿大安省Sudbury市 Falconbridge Ltd.要求开发3DEC,应 用于深 部矿山开采中遇到的岩爆问题 1993 – 由Flac扩展到FLAC3D 1994 – PFC2D/3D 应如下企业要求开发:Codelco Chile, Anglo American, Shell, Komatsu, Mitsubishi Heavy Industries, Taisei, Kajima, Pacific Consultants 应用于矿山开采的粒子流分析 1998 – 为FLAC 、UDEC增加了GIIC 2001 – FLAC/Slope 推出,计算边坡稳定 2001 – 应11家矿山公司要求开发REBOP,用于崩落法开采设计 2002 –开发BLO-UP 模拟岩石破裂和爆破飞石控制问题(基于PFC与 FLAC的耦合)
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《FLAC3D在采矿中的应用》





河南理工大学能源科学与工程学院
采矿实验中心数值模拟实验室
2015.06.25
目录
学生实验守则 (I)
实验(一)FLAC3D在采矿中的应用 (1)
1 实验目的 (1)
2 软件及硬件要求 (1)
3 实验步骤 (1)
3.1 问题的提出 (1)
3.2 建模 (2)
3.3 岩体参数 (2)
3.4 边界条件 (2)
3.5 模型计算 (2)
3.6 结果处理 (2)
3.7 云图解读 (2)
4 实验报告撰写 (3)
5 实验报告要求 (3)
6 思考题 (3)
实验(二)相似模拟位移测量 (1)
1 实验目的............................................................................................. 错误!未定义书签。

2 实验设备、仪器和材料..................................................................... 错误!未定义书签。

3 实验步骤............................................................................................. 错误!未定义书签。

3.1 全站仪测量.............................................................................. 错误!未定义书签。

3.2 近景测量.................................................................................. 错误!未定义书签。

4 实验数据计算及结果分析................................................................. 错误!未定义书签。

5 实验报告要求..................................................................................... 错误!未定义书签。

6 思考题................................................................................................. 错误!未定义书签。

学生实验守则
1、实验前必须做好复习和预习。

复习的内容为教科书上有关本次实验的教学内容;预习内容包括仔细阅读《实验指导书》和熟悉实验室有关仪器设备。

2、经过预习后,应掌握该项实验的意义、目的、操作步骤。

对实验指导教师提出的检查性问题,应能回答,否则不得进行实验。

3、实验时态度应严肃认真,严格按辅导教师及实验指导书上所讲的操做步骤进行实验,每台设备的操作应按各设备的操作方法进行,以免损坏设备或造成事故。

在实验室内非本次实验使用的仪器设备不得乱动。

4、每次实验前由小组长填写《仪器设备领用单》。

实验完毕后,应将所用仪器设备擦洗干净,放回原处,打扫试验室内卫生,经小组长检查,试验指导教师验收无误后方可离开实验室。

如有损坏,应填写《仪器设备损坏报告单》,待后处理。

5、实验结束后,应在试验结束后两周内提交实验报告。

实验报告必须独立完成。

实验报告的书写、计算、制图,公式、计算过程、单位齐全、清晰整齐。

实验成绩是期终考核成绩的一部分。

6、如实验结果未能达到要求或因特殊原因无法在正常实验课程安排期间进行实验课学习的,需要填写《实验补做申请表》,经学院主管副院长和采矿工程实验中心主任同意后,与指导老师协商,在试验指导教师的指导下补做试验。

以上实验守则请同学们自觉遵守,如有违反者将被记录在《学生违反实验守则记录表》中。

实验(一)FLAC3D在采矿中的应用
1 实验目的
(1)圆形巷道周围的应力、位移分布情况
(2)了解应力集中情况
2 软件及硬件要求
(1)FLAC3D软件;
(2)能够联网的笔记本电脑或台式机,人手一台;
3 实验步骤
实验步骤如图1所示。

图1 实验步骤
3.1 问题的提出
弹性、弹塑性条件下,圆形巷道周边径向应力、切向应力的分布特征,即支承压力在巷道围岩中的分布规律。

3.2 建模
圆形巷道,半径为1.5m,巷道埋深800m,受力状态20MPa,侧压系数为1。

让学生理解侧压系数的概念,阐明模型建立的一般步骤及注意事项。

3.3 岩体参数
岩体参数:分弹性模型和弹塑性模型两种,体积模量K=8.2GPa,剪切模量G=6.35GPa,粘结力c=2.2MPa,内摩擦角φ=20.8°,抗拉强度t=3.01MPa。

重新温习强度准则的含义,理解岩体参数和岩块参数的差别及处理方法。

3.4 边界条件
左右上部为应力边界,下部为位移边界限制铅直方向和水平方向的位移。

结合弹性力学,重新学习边界条件,并申明位移边界条件和应力边界条件的差异。

巷道埋深:800m 铅直应力近似20MPa
侧压系数:1.0、1.2、1.6、2.0。

3.5 模型计算
FLAC计算采用文件批处理方式,相当方便。

说明FLAC中有关模型稳定性的最大不平衡力,计算时步。

3.6 结果处理
在模型上设立监测点或结合其它软件处理(Tecplot-excel)计算结果,得到相关的曲线。

3.7 云图解读
根据应力、塑性区、位移云图,说明其中的含义。

从云图中可以看出,对弹性模型,巷道周边周向应力达到最大值,而弹塑性模型则应力向深部转移,在巷道围岩某一半径处达到最大。

矿压控制原理:帮助学生理解支承压力、应力转移的概念,理解应力是巷道周边破坏的根源。

4 实验报告撰写
按上述实验步骤进行撰写,并对实验数据进行分析,对云图进行描述。

5 实验报告要求
实验结束后认真独立填写实验报告,实验报告应包括以下内容:
(1)实验目的;
(2)软件;
(3)实验步骤;
(4)原始数据及实验数据整理;
(5)实验过程中存在的问题;
(6)对本实验的建议。

6 思考题
(1)FLAC3D在支护中的应用?
(2)FLAC3D在处理采场上覆岩层中有何缺点和优点?
实验(二) ANSYS在采矿中的应用
1 实验目的
(3)圆形巷道周围的应力、位移分布情况
(4)了解应力集中情况
2 软件及硬件要求
(3)ANSYS软件;
(4)能够联网的笔记本电脑或台式机,人手一台;
3 实验步骤
实验步骤如图1所示。

图1 实验步骤
3.1 问题的提出
弹性、弹塑性条件下,圆形巷道周边径向应力、切向应力的分布特征,即支承压力在巷道围岩中的分布规律。

3.2 建模
圆形巷道,半径为1.5m,巷道埋深800m,受力状态20MPa,侧压系数根据实际情况确定。

让学生理解侧压系数的概念,阐明模型建立的一般步骤及注意事项。

3.3 岩体参数
岩体参数:分弹性模型和弹塑性模型两种,体积模量K=8.2GPa,剪切模量G=6.35GPa,粘结力c=2.2MPa,内摩擦角φ=20.8°,抗拉强度t=3.01MPa。

重新温习强度准则的含义,理解岩体参数和岩块参数的差别及处理方法。

3.4 边界条件
左右上部为应力边界,下部为位移边界限制铅直方向和水平方向的位移。

结合弹性力学,重新学习边界条件,并申明位移边界条件和应力边界条件的差异。

巷道埋深:800m 铅直应力近似20MPa
侧压系数:1.0、1.2、1.6、2.0。

3.5 模型计算
FLAC计算采用文件批处理方式,相当方便。

说明FLAC中有关模型稳定性的最大不平衡力,计算时步。

3.6 结果处理
在模型上设立监测点,得到相关的曲线。

3.7 云图解读
根据应力、塑性区、位移云图,说明其中的含义。

从云图中可以看出,对弹性模型,巷道周边周向应力达到最大值,而弹塑性模型则应力向深部转移,在巷道围岩某一半径处达到最大。

矿压控制原理:帮助学生理解支承压力、应力转移的概念,理解应力是巷道周边破坏的根源。

4 实验报告撰写
按上述实验步骤进行撰写,并对实验数据进行分析,对云图进行描述。

5 实验报告要求
实验结束后认真独立填写实验报告,实验报告应包括以下内容:
(1)实验目的;
(2)软件;
(3)实验步骤;
(4)原始数据及实验数据整理;
(5)实验过程中存在的问题;
(6)对本实验的建议。

6 思考题
(1)ANSYS与FLAC3D相比有哪些优点?。

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