FLAC3D

 

 

FLAC3D3D Fast Lagrangian Analysis Code)是一款基于連續介質理論和顯式有限差分方法開發,廣泛用于巖土、采礦工程分析和設計的三維高端數值分析程序,特別適合處理有限元方法(FEM)難于解決的巖土體復雜課題,典型如復雜多工況、大變形、非線性材料行為、失穩破壞的發生和發展歷程、接觸面非連續張開和滑移變形等問題。

       FLAC3D基本承襲了FLAC程序的計算原理,并將分析能力作進一步延伸而拓展到三維空間。算法背景、專業理論及針對性行業的先后沿承關系決定了FLAC3D程序總體繼承了FLAC程序的優勢性技術特點,但不否認二者在具體技術處理環節上各具特色,從應用選擇角度出發,有必要洞悉、理解方法意義上的關鍵差別:

  • —  FLAC、FLAC3D分別從二維、三維的角度來描述物理介質,顯然三維分析方法可以更為真實的描述介質體形體特征、受力條件及其相應的應力應變性質,體現出兩款程序之間的本質差別
  • —  在建模環節,現實物理模型對平面模型前處理技術的要求相對較低,因此FLAC采用先生成總體GRID網格并進行局部修正獲得最終網格形態的單一化建模方法,與此不同地,FLAC3D則提供多樣化建模手段及其接口技術以滿足不同工程類型、復雜層次的模型構建的需要,如內置常規模型模板、內置可視化結構化網格工具—Building Blocks、基于封閉幾何模型的網格自動生成工具(簡化版Kubrix)等,并提供與ANSYS、ABAQUS等主流有限元程序之間進行模型交換的數據接口
  • —  FLAC、FLAC3D程序在力學模型庫豐富完善過程中的側重點不同亦體現出兩者在分析功能層面上的細微專業差別,如在飽和—非飽和流體處理環節,FLAC程序植入了更為準確的水土特征定律,并可考慮水—氣二相介質流動,本質上比FLAC3D所采用的經驗理論更為完善一些,而在蠕變分析環節,FLAC3D所擁有的模擬手段比FLAC更為豐富
  • —  在特定條件下,FLAC3D程序可以蛻化為FLAC程序,盡管FLAC3D的開發初衷是描述三維空間內物理介質的力學行為,但FLAC3D同樣具備二維空間即平面分析能力,如FLAC3D同時提供平面應力、平面應變分析解決手段
  • —  為滿足非常規問題的應用研究的需要,FLAC3D在自身發展過程中也形成了一些區別于的FLAC程序的專業技術,典型如針對巖體結構面增加的遍布節理模型和三維裂隙網絡模擬技術(DFN)、以及針對礦山崩落法開采開發的HoekCave本構模型等,體現了FLAC3D特定專業環節上的國際前沿地位

 

 

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