岩石力学实验中剖面切分程序的设计与实现
2019-08-21张春明杨天鸿
现代计算机 2019年21期
关键词:程序
张春明,杨天鸿
(东北大学资源与土木工程学院,沈阳110006)
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基于连续介质理论和显式有限差分方法的FLAC3D 三维数值仿真分析软件特别适合处理有限元方法(FEM)难于解决的复杂多工况、大变形、岩石失稳、接触面非连续张开和滑移变形等岩土体问题,已在地表工程和地下工程,如边坡、隧道、大坝、采矿、石油、地质等工程中得到了广泛应用。
由于FLAC3D 提供了丰富的力学模型库、多样化的建模手段和接口,还在自身发展过程中加入了针对岩体结构面和采矿方法的本构模型,以满足不同工程类型、复杂层次的模型构建的需要,并提供与ANSYS、ABAQUS 等主流有限元程序之间进行模型交换的数据接口,因此也非常适合实验教学。除用于应力场、位移场等的计算、分析和反演,还能够满足非常规问题应用研究的需要,故深受广大师生的青睐。
在岩石力学实验中,为深入观察岩石试件内部的应力分布情况常常需要对FLAC3D 的三维应力计算结果进行剖切,即创建相应剖面的应力云图,以方便对数据的观察和理解。而手工调用FLAC3D 软件进行剖面切分效率极低,尤其是连续多剖面切分以及研究岩石试件应力场时空演化规律等情形。为此,我们研制了岩石试件剖面切分程序(简称本程序),可以自动对应力场、位移场等计算结果进行任意剖切,并生成相应的位图文件用于后续应力场、位移场等分析。
此外,在计算岩石破裂应力场时,有时为了简便起见会故意忽略岩石普遍存在的非均匀性而将岩石材料赋予一个均匀的宏观力学参数,或者将岩石的非均匀性当作一种随机模型处理,由此可能造成计算结果与岩石内部应力场的演化过程存在差距。……
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