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[心得体会]关于flac的几点说明 [复制链接]

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离线yuanap
 

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2008-04-13
新关于flac的几点说明

自从FLAC3D 随着时间的发展模拟了非线性体系,与常规的有限元程序在计算结束时生成结果相比,它的结果的解释说明更难了。这有一些指示器可以用来评估数值模型的状态——例如,不管体系是稳定的,不稳定的,还是处于稳定的流变状态。各种各样的指示器用法如下所述。
9.1不平衡力
每个网格顶点最多由八个区域包围,这些区域对网格顶点施加力。在平衡状态,这些力的代数和几乎为零(也就是说,网格顶点一边的力几乎与另一边的力平衡)。如果不平衡力接近一个非零恒定值,那么这表示模型失败或进入了流变状态。在计算过程中,最大不平衡力由所有的网格决定,在显示屏上可以不断看到这个理。也可以把它保存为一个记录,并在图表里看到。对于评估模型的状态,不平衡力是很重要的,但是它的量级要与网格内典型的内力量级作比较。也就是说,有必要知道是什么产生了这个“小”力。网格顶点的典型内力可以根据增加与力垂直方向的应力来找到,要取网格重要区域内的典型值。
用最大不平衡力与典型内力的比值表示R,表示为百分数,R的值从不会减小到零。但是,根据要求的精确度,1%或0.1%都可能被认为是达到了平衡(例如,在顺序执行的中间阶段可能R = 1%是足够好的,但是在做报告或论文时最终应力或位移分配可能要用R = 0.1% )。注意R值小只表示所有网格顶点的力都平衡。但是可能会发生没有加速度的流变。为了区分流变和“真实”平衡,可能要检查另外的指示器,如下面所述。
9.2网格顶点的速度
评定网格的速度有两种方法,一是绘制整个区域的速度图(用PLOT vel 命令),一是选择网格中的一些关键点并记录它们的速度(HIS gp xvel, yvel或zvel)。两种绘图方法都有用。在最后阶段如果速度记录显示为水平线,那么表明达到了稳定状态。如果它们都收敛于趋近零(于它们的初始值相比),那么已经达到了绝对的平衡;如果有记录收敛于趋近零的值,那么与记录相应的网格顶点进入了流动状态。如果一个或多个速度记录图显示上下波动,那么系统可能出现了瞬时现象。注意速度由许多位移单元除以时步表示。速度向量图却很难说明,因为速度的大小和图样都很重要。只要网格顶点受力,速度就决不会减小到零。速度的大小应该与通过执行很多时步(如1000步)生成的位移有关。举例,如果体系的当前位移是1 cm ,且速度图中的最大速度是10-8 m/时步 ,那么1000时步会产生一个10-5 m, 或 10-3 cm 的位移增量,即当前位移的0.1%。这种情况下,即使速度在一个方向看起来是“平滑的”,那么也可以说体系是平衡的。更多的情况是,速度向量的方向很随意,(或几乎随意),大小可能很随意,(或几乎随意)。当网格顶点力的改变小于计算机的精度——小数点后六位时,会发生上面那种情况。一个低振幅的速度场是没有流变的平衡状态的可靠的指示器。
如果速度场的向量是一致的(也就是说,有一个系统的样式),且大小很大(使用前面所述的准则),那么体系家发生了流动或还在发生弹性变化(例如,发生了弹性阻尼振动)。为了确认流变是否在继续,应该检查一个塑性指示器图,如下所述。不管怎样,如果有弹性振动,那么就应观察速度大小,以显示这些运动是不是重要。可能会看到表面上看起来有意义的模式,但如果振幅比较低,那么运动没有物理意义。
9.3塑性指示器
对于FLAC3D 中的塑性模型,可用PLOT block state 命令显示塑性区,在塑性区内应力超过了屈服强度。这个指示器表示发生了流变,但是也可能一个单元只是“坐在”区域表面,而没有发生大的流变。为了看是否产生了机构,观察塑性指示器的整个模式很重要。
从塑性状态图可看出两种类型的破坏机制:剪切破坏和拉伸破坏——在图上用不同的颜色给于表示。塑性状态图可以显示的状态有:(1)某一区域内的应力进入屈服状态(如某区域正处于破坏阶段时用-n表示);(2)某一区域内的应力在模型运行过程中进入过屈服状态,但现在已经退出了屈服状态,用-p表示。(3)某一区域在开始阶段出现塑性流动,后来由于应力重分布这一区域卸载而退出塑性状态,用shear-p 或 tension-p表示。
如果有很接近动态的塑性域(由剪力-n或拉力-n表示)的一条线连接两个面,那么表示失败机制起作用了。如果速度图上出现了与该机制相应的运动,那么可以肯定判断是正确的。
如果在塑性区和边界间没有接近线或小的区域,那么应该在执行,比如说,500时步前后比较两种模式。动态的屈服区域是增加了还是减少了?如果是减少了,那么体系可能正向平衡发展;如果是增加了,那么可能要发生最后的破坏。
对于普遍存在的铰模型,在塑性图上,用u:剪力表示铰平面的破坏,用u:拉力表示铰平面的拉伸破坏。
如果可以判断还将继续发生流变,那么还有一个问题——动态的流变带包括邻近的人造边界吗?术语“人工边界”是指这样一个边界,不对应实体,而只是用来限制网格的尺寸(见3.4节)。如果沿着这样的边界发生流变那么求解是不现实的,因为不存在的实体会影响失败机制。这个结论只适用于最终稳定状态的求解;中间阶段沿着边界可能发生流变。
9.4记录
在任何问题中,都有一些很重要的变量——例如在一个问题中位移很重要,而在另一个问题中应力却是重点。通过使用HIST命令在重要区域内自由使用这些重要变量。在执行了一些时步后,绘制出这些记录可以发现体系都发生了什么变化。
隧道、岩土工程、灾害地质、构造地质、煤田地质
离线concept-x

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dingyixia!  
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感谢您的分享!
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楼主分析太强了
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只看该作者 7楼 发表于: 2008-07-22
Instructive!


Thanks


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Yesterday is a history, tomorrow is a mystery, but today is  a gift.
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只看该作者 8楼 发表于: 2009-04-25
分析精辟,太厉害了谢谢
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只看该作者 9楼 发表于: 2009-10-27
太厉害了,多传点这样的知识,我献鲜花了,呵呵
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只看该作者 10楼 发表于: 2011-05-26
   太强了,正在使用FLAC-3D计算,从你这里找到答案了。3q
离线sufeng

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只看该作者 11楼 发表于: 2011-12-04
顶,谢楼主分享
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