FLAC

 

 

FLACFast Lagrangian Analysis Code)是一款目前巖土體工程領域內應用最為廣泛、功能最為強大的連續介質力學專業分析軟件之一,該產品高度體現了數學理論與巖土力學理論的有機融合,即有效地采用有限差分求解方法來處理眾多有限元程序難于解決的巖土體等工程材料的強烈非線性問題,特別擅長于針對大變形、強烈非線性及系統物理不穩定系統(甚至大面積屈服/失穩或坍塌)等破壞現象的力學描述和模擬。

        FLACITASCA國際咨詢集團公司開發的若干軟件之一,主要用于描述連續介質系統的應力—應變關系,程序的設計初衷是解決采礦工程中出現的邊坡及其巷道圍巖穩定性及支護評價分析,在ITASCA所參與的巖土工程咨詢項目中得以廣泛檢驗后,系統被正式投放到國際市場實現商業化,經過三十余年的發展,FLAC軟件已經在世界范圍內擁有龐大的用戶群,應用行業和領域也非常廣泛。中國大致在上世紀90年代早期出現FLAC軟件的應用報道,隨著國內用戶對該產品的深入認知,相關應用已經拓展到巖土工程、采礦工程、水利工程和鐵道工程等領域,對巖體力學科學研究及其設計起到重要的輔助作用。

        FLAC的開發需求首先來源于公司自身從事工程科研設計工作的需要,且由巖土工程專業人員主持開發,工程實用性強、針對性突出是該軟件產品的最大特色之一。其獨特的技術能力和功能包括:

  • —  采用顯示差分求解方法,解決傳統有限元線性方程組求解時在復雜條件下計算不收斂問題。在工程應用中表現為能夠方便地解決大應變和大變形問題,避免在解決大變形問題時傳統有限元方法經常遇到計算不收斂后無法獲得成果的局限
  • —  能夠追蹤、記錄、和展示破壞發展過程,清晰揭示破壞發生的時間、部位、和演化歷程,避免數值計算數據應用于工程應用存在的依據不清、針對性不強的問題
  • —  非連續力學行為模擬:土體和支護之間界面往往是工程中關心的對象,FLAC采用離散元理論元方法的界面單元(Interface)直接模擬其非連續力學行為
  • —  專業和豐富的巖土體本構:專業技術能力強大是所有ITASCA數值計算軟件的重要特點之一。FLAC幾乎植入了巖土體領域內全部成熟、廣泛應用的材料本構模型。模型按照計算模式區分可以分為四大類:靜力模型、動力模型、蠕變模型、和地下水模型
  • —  多種巖土體加固措施(結構單元技術):結構單元技術是FLAC軟件的特色之一,具備真正意義的巖土體-結構耦合分析能力,結構單元和巖土體之間可實現協調變形和非協調變形兩者模式,后者對應于現實中錨桿系統內注漿層破壞導致桿體與圍巖發生錯動變形或隧洞襯砌破壞與圍巖體脫離等屈服現象。FLAC提供的結構單元包括如錨桿/索、樁結構、梁結構、和襯砌結構單元
  • —  通用邊界條件的快捷定義,如力邊界、速度邊界、加速度邊界、自由域邊界等
  • —  內置程序編譯器(FISH)添加用戶自定義功能(如,自定義本構模型,定義新變量和新命令)

 

 

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