2.FLAC建模的基本方法和程序

grid 30,20 mod e gen 0,0 0,20 30,20 30,0 table 1 5,5 8,12 15,15 25,12 22,5 12,3 5,5 gen table 1 (x3,y3) (x2,y2) (x4,y4) (x1,y1) (x6,y6) 图6-26 任意形状网格图 (x5,y5) 三、模型建立以后，在计算前需要赋给单元材料性质，下面介绍常用的两种力学模型中需要赋值的参数。 (1)弹性模型 模型采用弹性本构关系进行计算时，单元材料只需要三个参数值，具体语句如下：

mode elastic (弹性)

prop den=? bulk=? shear=? i= i1,i2 j= j1,j2 (i,j分别为沿模型X方向和Y方向的单元号) 其中：d——材料的容重； bu——材料的弹性模量，K? sh——材料的剪切模量，G?E3(1?2?)E2(1??)(bulkmodulus)； modulus)。

(shear注意：在赋予材料力学性质时，应注意量纲的统一，表6-1给出了量纲之间的关系。

表6-1 力学参数单位对应表

Length m SI m m cm Imperial ft In Density Force Stress Gravity Stiffness kg/m3 N Pa m/sec2 Pa/m 103kg/m3 kN kPa m/sec2 kPa/m 106kg/m3 MN MPa m/sec2 MPa/m 106g/cm3 Mdynes bar cm/s2 Bar/cm slugs/ft3 Ibf Ibf/ft2 ft/sec2 Ibf/ft3 snails/in3 Ibf psi in/sec2 Ib/in3 *刚度指节理面的法向和剪切刚度。

(2)Mohr-Coulumb模型

模型采用莫尔-库伦本构关系进行计算时，单元材料需要六个参数值，语句如下：

Mod m (弹塑性Mohr-Coulumb准则)

prop d=? bu=? sh=? c=? fri=? ten=? i=i1,i2 j=j1,j2 其中：d——材料的容重； bu——材料的弹性模量； sh——材料的剪切模量； c——材料的粘聚力； fri——材料的内摩擦角； ten——材料的抗拉强度。

四、模型边界条件

(1)位移边界(结点)

通常由于选取模型的范围比模拟对象的范围大，因此对模型无明显影响的边界条件可以采用限制边界位移方法处理，具体语句如下：

fix x i=i1,i2 j=j1,j2 （限制了x方向上的位移） fix y i=i3,i4 j=j3,j4 （限制了y方向上的位移） 例如：

grid 30,20 mod e

gen 0,0 0,20 30,20 30,0 gen circle 15,10 5

mod nu reg i=15 j=11

fix x i=1(限制了模型左边界X方向上的位移) fix y j=1(限制了模型下边界Y方向上的位移)

fix x i=1 fix y j=1 图6-27 位移边界网格图 (2)力边界条件 (结点)

有些模型建立以后，根据实际情况需要对模型施加外部载荷，也就是边界力，具体语句如下：

apply pressure=? j=j1 (作用在边界上的机械压力) 或

apply yf=? i=i1,i2 j=j1,j2 (作用在边界网格点上的y方向的力分量) apply xf=? i=i3,i4 j=j3,j4 (作用在边界网格点上的x方向的力分量) 或

apply syy=? i=i1,i2 j=j1,j2 (作用在边界上的总应力张量的yy分量值) apply sxx=? i=i3,i4 j=j3,j4 (作用在边界上的总应力张量的xx分量值) 例如： (1)

grid 30,20 mod e

gen 0,0 0,20 30,20 30,0 gen circle 15,10 5

mod nu reg i=15 j=11

apply yf=-10 i=1,31 j=21 apply xf=-5 i=31 j=1,21

或

(apply syy=-10 i=1,31 j=21) (apply sxx=-5 i=31 j=1,21)

（2）

grid 30,20 mod e

gen 0,0 0,20 30,20 30,0 gen circle 15,10 5

mod nu reg i=15 j=11

apply pressure=10 j=21 apply pressure=5 i=31

(1)、(2)输出结果的不同： （1）

（2）