FLAC/FLAC3D常规问题的整理
1.FLAC3D命令的FAQ lakewater整理
看到其它板块上都有这个FAQ,也就是常见问题问答,今天抽了时间进行了整理,想到了就写下来了,因为看到很多初学者费了很多的时间,但是还是没有将常用的命令掌握,所以这个也可以作为入门的初级教材,使大家能够快速的上手,而不用为了某个小命令到处求助。 1. FLAC3D是有限元程序吗? 答:不是!是有限差分法。 2. 最先需要掌握的命令有哪些?
答:需要掌握gen, ini, app, plo, solve等建模、初始条件、边界条件、后处理和求解的命令。3. 怎样看模型的样子?
0 D% s! R9 ~! E2 Q Y6 e) E; Z& A3 `5 A5 y$ Z2 N5 R6 E$ i* L答:plo blo gro可以看到不同的group的颜色分布4. 怎样看模型的边界情况?答:plo gpfix red sk
. x! q8 e7 c, E3 m* u8 P# o- d( j8 `, v/ `, G0 g) b7 M. T6 H\ C5. 怎样看模型的体力分布? 答:plo fap red sk 6. 怎样看模型的云图?
2 R) G# Z$ K8 o* S答:位移:plo con dis (xdis, ydis, zdis)
4 c2 j- l( u- B; n( 应力:plo con sz (sy, sx, sxy, syz, sxz) 7. 怎样看模型的矢量图?
. g$ ^ b) G% O N2 S8 答:plo dis (xdis, ydis, zdis)
5 P/ E* _6 { J% Z6 z/ l# u4 y8. 怎样看模型有多少单元、节点? 答:plo info
: m1 9. 怎样输出模型的后处理图?
答:File/Print type/Jpg file,然后选择File/Print,将保存格式选择为jpe文件
/ k9 \\4 J, U3 e0 e' D\10. 怎样调用一个文件?
答:File/call或者call命令 10. 如何施加面力? 答:app nstress
11. 如何调整视图的大小、角度?
0 I$ T$ T1 l! D) `3 z* A
答:综合使用x, y, z, m, Shift键,配合使用Ctrl+R,Ctrl+Z等快捷键 12. 如何进行边界约束?
, z: T/ N. B& \\1 a
答:fix x ran (约束的是速度,在初始情况下约束等效于位移约束) 13. 如何知道每个单元的ID?
+ o/ j& T! R\d:
! B* Y1 `6 y7 U2 `. k' K2 G4 z答:用鼠标双击单元的表面,可以知道单元的ID和坐标
14. 如何进行切片?
答:plo set plane ori (点坐标) norm (法向矢量) plo con sz plane (显示z方向应力的切片)15. 如何保存计算结果? 答:save +文件名
16. 如何调用已保存的结果?
答:rest +文件名;或者File / Restor 17. 如何暂停计算?
^2 U) F( B- D5 g0 b' ?4 E% k8 }* F
答:Esc
18. 如何在程序中进行暂停,并可恢复计算?
1 H/ h) d: A1 M5 @+ g; H7
答:在命令中加入pause命令,用continue进行继续 19. 如何跳过某个计算步?
) _# Z4 E5 i4 ~) j; f% u3
答:在计算中按空格键跳过本次计算,自动进入下一步 20. Fish是什么东西?
答:是FLAC3D的内置语言,可以用来进行参数化模型、完成命令本身不能进行的功能 21. Fish是否一定要学?
$ l1 R |. K4 B答:可以不用,需要的时候查Mannual获得需要的变量就可以了22. FLAC3D允许的命令文件格式有哪些?
& c \\. P$ Z1 ? Z8 y- A0 _\p) n0 D/ A' w0 X3 n
答:无所谓,只要是文本文件,什么后缀都可以 23. 如何调用一些可选模块?
; N5 ?( o5 B+ f8 p
答:config dyn (fluid, creep, cppudm)
后注:这个工作很繁琐,需要的时间很多,希望广大网友能够将自己曾经遇到的常见问题在后续跟贴,也为了将这个FAQ进行很好的充实。
24 .如何在圆柱体四周施加约束条件?
G( @$ x( k% i可以用fix ... ran cylinder end1 end2 radius r1 cylinder end1 end2 radius r2 not,其中r2 25. 如何能把一个PLOT的图像数据导出来以便用其他软件绘图? . r\ 回答:用set log on 命令,把数据导出来,转到excel里处理一下,然后用surfer或者什么作图软件绘制就行了。 26.关于dd、dip的理解: dip-direction angle, measured in the global xy-plane clockwise from the positive y-axis 这个是从y轴到x顺时针方向所转过的角度;dip dip angle, measured in the negative z-direction from the global xy-plane 这个是xy平面与z轴负方向的夹角。 dip表示对称参照面与xy平面的夹角,对称参照面与xy平面的夹角在xy平面的投影是一条射线 ,dd表示y轴正向顺时针到那条射线的夹角。首先应该按照dd的方向大体确定这个面的朝向,dd 指的是从y轴正方向按顺时针(clockwise)方向转向所要确定面的法线方向在xy平面上的投影的夹角,然后再确定dip,dip指的是从xy平面转向所要确定的平面的角.27. 如何调用FISH文件? 新手调用FISH文件出错的原因:是:文件名为 fishcall.fis.txt(因为在记事本里这个txt的后缀是默认的)。修改方法是:将 fishcall.fis.txt里面的内容全部复制到新的记事本里,再按保存,保存时候将保存类型改为所有文件(*,*), 这时你便可在文件名栏内输入 fishcall.fis,类型也就正确了。 28. 如何理解Tension-p shear-p tension-n shear-n表示的含义? . w7 l\l4 m 在计算的循环里面,每个循环中,每个zone都依据failure criterion处于不同的状态,shear 和tension分别表示因受剪和受拉而处于塑性状态.n表示now,p表示previous,即分别表示在现在和以前的循环当中处于塑性状态. 29. 绘制相关曲线命令的一些解释 1) 在plot hist m vs n的形式里,m代表y轴,n代表x轴(不管m,n的正负); 5 L0 D# _1 ~1 C- L2) \表示对其值作\如果大家使用AUTOCAD的话就明白\的含义了,比如上面的 hist 1 gp ydisp的值是0~100,那么vs -1就变成-100~0.以此类推. 3) 为什么要这么做呢?主要是为了符合岩土工程的习惯需要,例如桩载荷试验曲线,沉降曲线等都不是画在第一象限内. 30. 如何查看剖面上任一点的位移值? 7 p3 C# b) y0 [; [print gp disp range x() y( ) z( )或 print gp disp range id plot gp disp range x() y( ) z( )或plot gp disp range id ! i* }' ?6 P7 z5 }* x& C1 T: f- F6 S( h g& E5 Z. ~! 31. fix x y z range x -0.1 0.1 ..........................a fix x range x -0.1 0.1................................b 请问a式与b式有何区别? ( f\ |9 w( ` a 表示 在x=0 这个平面 是固定的 b 表示在x=0 这个平面 只x方向不能发生运动32. initial 与 apply 有何区别? initial初始化命令,如初始化计算体的应力状态等; apply边界条件限制命令,如施加边界的力、位移等约束等。 \9 Z! q' K/ S3 `& v initial的应力状态会随计算过程的发生而发生改变,一般体力需要初始化,而apply施加的边界条件不会发生变化。 33. 如何查看各个时段不平衡力的具体数值? : H\B2 [' R采用his来记录计算,包括位移应力等 命令his unbal / P) [( ]: M/ U5 C5 his gp(zone) zdis range (0 0 0) 或者id=? 导出数据命令his write n vs m begin 时步 end 时步 file filename.hisn表示纪录的id m表示时步 要导出不平衡力的具体数值 his unbal step 100000 or solve ! N; [ D, y8 `8 e0 B: o4 u+ Q( a# N: d9 o5 Z8 K his write 1 vs step begin 1 end 1000 file 123.his . e4 I# t2 S1 R% g P 使用上述命令就可以查看各个时步下的不平衡力的具体数值 34. 如何显示变形轮廓线的命令? plo ske magf 10 其中10为放大系数 2.FLAC2d命令的FAQ: 1、怎样开始入门? \ 答:初步学习首先看说明书 User's gurid的Section2 Getting started和Section 3 Problem sloving with FLAC 2、哪些命令需要掌握? 答:grid gen prop interface ini fix set hist step solve pause cont sav 等,在学习的过程中遇到这些命令和不会的命令应该查看说明书的Command Reference,里面讲的很清楚,特别需要注意的是一定要仔细看一下Command Reference开头的Optional Range Phrases,这是讲范围的,因为很多命令的施加都需要加到模型的一部分,这里就告诉你怎样来表示这一部分。这一原则同样适合与其他5个ITASCA软件。还有一点就是六个软件(FLAC FALC3D UDEC 3DEC PFC PFC3D)的range大不相同 ,要注意区分。 3、FLAC和FLAC3D建模有什么区别? 答:FLAC和FLAC3D基本的建模思想大致是一样的,不同的是FLAC是首先用GRID命令把整体的网格画出来,然后用MODELL NULL命令把网格分成许多部分,再用GEN命令把这些部分一块一块搭接起来。然后再用GEN LINE,GEN ARC等命令画出要开挖的边界,在FLAC中产生网格的命令只有一个GRID,而且只能用一次。而FLAC3D是直接用GEN 命令一块一块搭接,GEN可以用很多次。4、怎样查看模型? & n; P' `6 p) A5 u9 Z3 M8 @& I* n y\ 答:plot grid 可以查看网格,plot grid num 可以查看节点号。5、怎样查看边界条件? 2 D* o) a1 K% ~1 Q& q3 @% C w \\$ J/ ]) ] 答:plot fix 6 B) ^& o5 [* D6 m! F0 ] % Y# q. d. o# R; E; |* S$ f6、怎样查看预先留设的开挖边界?答:plot grid mark。 7、怎么查看模型的云图? 答:pl syy (sxx xdis ydis sig1..) fill ,注意,带fill关键字就是查看云图,不带fill 关键字就是查看等直线图。 8、怎样查看模型的矢量图?答:pl grid vel (disp) red 0 D; e- @, N4 v7 ]3 o5 v3 o0 q8 W% A2 j {. j6 X' b 8 Q' r; `. t, D( U\0 g9、怎样查看INTERFACE?答:pl grid iface id red + z% _( t5 n3 P print iface id ; id 是interface的编号 10、FLAC怎么调整视图? 答:ctrl+z 或shift+z ,然后点击要放大部位的左上角和右下角就可以放大某个部位,如果要缩小,双击屏幕。 3 FLAC 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 apply (5)设定边界条件 apply,fix (6)求工程时的应力平衡 solve, step, cycle (7)储存 save file.sav 4.Flac3d的命令 1.在FLAC3D中用到的是体积模量K和剪切模量G,它们与杨氏模量E与泊松比υ之间的关系为:K?2.在 FLAC3D EE,G?。 3(1?2?)2(1??)中边坡的稳定性计算原理仍为折减系数 法:c折减后?数。 c折减前tan?折减前,其中属于临界值的K即为边坡的安全系,tan?折减后?kk3.边坡稳定性的判断方法之一为最大不平衡力的收敛性,最大不平衡力的定义为:在每一个计算循环中,外力通过网格节点传递分配到体系各节点时,所有节点的外力与内力之差中的最大值。最大不平衡小于某一临界值作为边坡的收敛标准。命令流为:set mech force 4.由于FLAC3D在出图背景是灰色,图形为彩色,在论文打印时若我们需要黑白或者灰度的图形,可以使用快捷键CTRL+G或者在图形状态下执行settings/grayscale命令,将图形转换为灰度显示。 5.动画的生成,flac3d可以生成动画,大致步骤为,首先命令要显示的图像,设置动画,动画开启,计算。命令流为: Ini xd 0 yd 0 zd 0;将各个方向的位移清零 Ini xv 0 yv 0 zv 0;将各个方向的应力清零 App nstress -100e3 ran z 2.9 3.1 x 1 2 y 1 2;在指定体内添加应力 Plot set rot 20 0 30;将模型转动一定的可视角度 Plot con szz ou on magf 10;将竖向应力云图放大十倍以后输出 Plot add hist 1;在动画中加入最大不平衡力,编号为1 Set movie avi step 1 file 1.avi;定义动画,动画记录的频率为1时步一频率 Movie start;动画开始 Solve;计算