岩土工程结构的数值解是建立在满足基本方程(平衡方程、几何方程、本构方程)和边界条件下推导的。由于基本方程和边界条件多以微分方程的形式出现,因此,将基本方程近假发改用差分方程(代数方程)表示,把求解微分方程的问题改换成求解代数方程的问题,这就是所谓的差分法。差分法由来已久,但差分法需要求解高阶代数方程组,只有在计算机的出现,才使该法得以实施和发展。 I n%yMH8
FLAC3D有以下几个优点: V3Rnr8
1 对模拟塑性破坏和塑性流动采用的是“混合离散法“。这种方法比有限元法中通常采用的“离散集成法“更为准确、合理。 ob()+p.k K
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2 即使模拟的系统是静态的,仍采用了动态运动方程,这使得FLAC3D在模拟物理上的不稳定过程不存在数值上的障碍。 zz''FmedF
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3 采用了一个“显式解“方案。因此,显式解方案对非线性的应力-应变关系的求解所花费的时间,几互与线性本构关系相同,而隐式求解方案将会花费较长的时间求解非线性问题。面且,它没有必要存储刚度矩阵,这就意味着; >0G}, S
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采用中等容量的内存可以求解多单元结构; xsypIbN
模拟大变形问题几互并不比小变形问题多消耗更多的计算时间,因为没有任何刚度矩阵要被修改。 A_$Mt~qKi^
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当然,它也存在以下几个不足之处: */@bNT9BgO
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1 对于线性问题的求解,FLAC3D比有限元程序运行得要慢;因此,当进行大变形非线性问题或模拟实际可能出现不稳定问题时,FLAC3D是最有效的工具。 [!|d[
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2 用FLAC3D求解时间取决于最长的自然周期和最短的自然周期之比。但某些问题对模型是无效的。 c^/?VmCQ}
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接上面的介绍:Flac3D中为岩土工程问题的求解开发了特有的本构模型,总共包含了10种材料模型: QRc=-Wu_(
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1. 开挖模型null Ab|NjY:
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2. 3个弹性模型(各向同性,横观各向同性和正交各向同性弹性模型) )6S}O*
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3 6个塑性模型(Drucker-Prager模型、Morh-Coulomb模型、应变硬化/软化模型、遍布节理模型、双线性应变硬化/软化遍布节理模型和修正的cam粘土模型)。