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采矿工程数值计算方法——FLAC建模技巧与工程应用 1 FLAC建模方法1.1 建模(1)设计计算模型的尺寸(2)规划计算网格数目和分布(3)安排工程对象(开挖、支护等)(4)给出材料的力学参数(5)确定边界条件(6)计算模拟1.2 网格生成: Grid i,j 例如:grid 30,201.3 网格规划: Gen x1,y1 x2,y2 x3,y3 x4,y4 例如:Gen 0,0 0,10 10,20 20,0 1.4 分区规划网格。例如:Gen xI1,yI1 xI2,yI2 xI3,yI3 xI4,yI4 i=1,10 j=1,21 (I区) Gen xII1,yII1 xII2,yII2 xII3,yII3 xII4,yII4 i=10,20 j=1,21 (II区)1.5 特殊形状的网格(1)圆形 gen circle xc,yc rad(2)弧线 gen arc xc,yc xb,yb theta(3)直线 gen line x1,y1 x2,y2(4)任意形状 tab 1 x1,y1, x2,y2, ¼,xn,yn, x1,y1 gen tab 11.6 赋给单元材料性质mod e (弹性)prop d 1800e-6 bu 12.5 sh 5.77 i=1,20 j=1,10prop d 2400e-6 bu 1250 sh 577 i=1,20 j=11,20mod m (弹塑性Mohr-Coulumb准则)prop d 1800e-6 bu 12.5 sh 5.77 c 0 fri 20 ten 0.015 reg i,j 1.7 赋给模型边界条件(1)固定边界 (结点) Fix x i=1, j=1,21 Fix y i=1,21 j=1(2)施加边界力 (结点) apply yf -10 i=1,21 j=21或 apply syy -10 i=1,21 j=21或 apply xf -5 i=21, j=1,21 或 apply sxx -5 i=21, j=1,21(3)赋单元内应力 (单元) ini sxx -10 i=1,20 j=1,20 ini syy -5 var 0 4 i=1,21 j=1,211.8 计算Set grav 9.81Set largeStep 1000Save test.sav1.9 结果显示Plot grid 显示网格Plot bo 显示边界Plot plas 显示塑性区Plot sig1 fi 显示最大主应力s1Plot sig2 fi 显示最小主应力s2Plot sdif fi 显示主应力差(s1- s2)Plot str 显示主应力矢量场Plot xdis fi 显示X方向位移Plot ydis fi 显示Y方向位移Plot disp 显示位移矢量场1.10 保存与调用结果命令Call test.txt (或ca test.dat) 调用数据Save test.sav 保存结果New 重新开始Rest test.sav 调用结果Quit 退出程序 2. FLAC运用技巧2.1 模型尺寸2.2 模拟开挖Mod nu i=6,15 j=5,12 (或 region i,j)2.3 模拟锚杆支护(端锚)struct cable begin grid i1,j1 end grid i2,j2 seg n prop 1 stru prop 1 e 2e5 yield 0.5 a 0.235e-3 sbond 0 kbond 0.0001stru prop 1 sfri 30 peri 0.2723 den 7.5e-32.4 模拟锚杆支护(全长锚固)struct cable begin grid i,j end x,y seg n prop 2stru prop 1 e 2e5 yield 0.5 a 0.235e-3 sbond 0.42 kbond 5.37stru prop 1 sfri 30 perimeter 0.2723 den 7.5e-32.5 模拟锚杆支护(预应力锚固)struct cable begin grid i1,j1 end i2,j2 seg n ten 10 prop 1struct cable begin node n1 end x,y seg n prop 2stru prop 1 e 2e5 yield 0.5 a 0.235e-3 sbond 0. kbond 0.1stru prop 1 sfri 0 perimeter 0.2723 den 7.5e-3stru prop 2 e 2e5 yield 0.5 a 0.235e-3 sb 0.42 kb 5.37stru prop 2 sfri 30 perimeter 0.2723 den 7.5e-32.6 模拟断层Mod nu j=37int 1 as from i1,j1 to ,i1,j2 bs from i2,j1 to i2,j2 int 1 kn 1000 ks 400 fri 25 c 0.01 t 0.00012.7 其它技巧(1)网格优化(2)先弹性、后塑性(3)分步开挖(4)动力学问题模拟(5)固流耦合问题模拟(6)合理解释结果(7)多种形式输出结果(8)报告格式The purpose of computing is in-sight, not numbers. —FLAC Manuals
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