巖土工程數(shù)值法緒論(編輯修改稿)
2025-03-23 16:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 基本原理 FLAC/FLAC3D利用 有限差分，顯式方案，動(dòng)態(tài)松弛方法模擬連續(xù)體的 非線性 力學(xué)行為： ? 即使對(duì)準(zhǔn)靜態(tài)問題 , 程序仍然求解完整的動(dòng)力學(xué)方程。這種方法的好處在于可以為物理非穩(wěn)定過程例如塌方提供穩(wěn)定解； ? 在 “松弛”方法中，使用阻尼來吸收動(dòng)能以模擬系統(tǒng)的“靜態(tài)”反應(yīng)。 這種方法可以用比其它方案如解矩陣法更為真實(shí)有效地模擬塌方問題。 混和離散技術(shù) FLAC混和離散 + /2 = 每個(gè) 為常應(yīng)力 /應(yīng)變 : 體積應(yīng)變由整個(gè)四邊形算出 . 應(yīng)變偏量則有兩個(gè)三角形 和 分別算出 (混合離散 過程 ) 解題過程中網(wǎng)格坐標(biāo)按照“拉格朗日方式更新” (網(wǎng)格隨材料移動(dòng) ), 且為 顯式 (一個(gè)時(shí)步內(nèi)局部變化不會(huì)影響鄰域 ) FLAC3D混和離散 + /2 = 動(dòng)態(tài)松弛法 在動(dòng)態(tài)松弛法中，網(wǎng)格點(diǎn)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律運(yùn)動(dòng) . 網(wǎng)格點(diǎn)的速度與該點(diǎn)的不平衡力呈正比 . 這種求解方法所決定的一系列位移將把系統(tǒng)帶入平衡狀態(tài)，或表明破壞模式 在動(dòng)態(tài)松弛法中有兩個(gè)因素很重要 : 1. 時(shí)步的選擇 2. 阻尼效應(yīng) 時(shí)步 為滿足數(shù)值穩(wěn)定性，時(shí)步必須滿足如下條件 : 這里 Cp 與 1 /mgp成比例。對(duì)于靜態(tài)分析，網(wǎng)格點(diǎn)質(zhì)量按比例調(diào)節(jié)使得局部臨界時(shí)步等于 ( ) ，這樣收斂速度最優(yōu) . 然后調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)慣性質(zhì)量以滿足穩(wěn)定條件 : 注意介質(zhì)實(shí)際重量不受影響 . 1??t pCxt m in???? ?( ) ( ) 21 m a x [ ] , 1 39l l lim n S iV??? ，顯式解與隱式解的比較 顯式 ,逐時(shí)推進(jìn) 隱式 , 靜態(tài) 性本構(gòu)關(guān)系 . 2. 類似問題求解時(shí)間呈 N3/2 規(guī)律增長(zhǎng) 3. 物理非穩(wěn)定性不會(huì)引起數(shù)值不穩(wěn)定性 . 4. 因?yàn)闊o需儲(chǔ)存矩陣，用較小內(nèi)存即可模擬大尺度問題 . 、大應(yīng)變問題同樣適合，無需額外的計(jì)算 . 本構(gòu)關(guān)系 N2 甚至 N3規(guī)律增長(zhǎng) . . ，需克服相關(guān)的帶寬問題，需要的內(nèi)存較大 . 、大應(yīng)變問題需進(jìn)行大量的計(jì)算 . FLAC3D的求解過程 平衡方程 (動(dòng)量方程 ) 應(yīng)力 —應(yīng)變關(guān)系 (本構(gòu)模型 ) Gauss定律 單元積分 應(yīng)變率 速度 節(jié)點(diǎn)力 新的應(yīng)力 對(duì)所有的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn) 對(duì)所有單元 分析問題的過程 建立網(wǎng)格 初始條件 邊界條件 初始應(yīng)力平衡 外荷載 求解 前處理 后處理 FLAC3D系統(tǒng)要求 ? 處理器 – 1 GHz； ? 硬盤 – 至少要有 100M的空間； ? 內(nèi)存 – 載入 FLAC3D需要 3 MB內(nèi)存 。 當(dāng)模型創(chuàng)建后內(nèi)存可以自動(dòng)增添和釋放； ? 顯示器 – 屏幕分辨率 1024 x 768 像素 ,16字節(jié)調(diào)色版 ? 操作系統(tǒng) – 任何安裝 Windows 98及以上版本的因特爾計(jì)算機(jī) ? 單機(jī)網(wǎng)絡(luò) – FLAC3D 有網(wǎng)絡(luò)版 菜單驅(qū)動(dòng) (計(jì)算模式 ) 命令欄 FLAC3D FLAC3D FLAC3D的文件格式 ? 保存文件 (*.sav) – 含有所有狀態(tài)變量和用戶定義條件的二進(jìn)制文件 ? 數(shù)據(jù)文件 (*.dat) – 數(shù)據(jù)文件由用戶創(chuàng)建的一種 ASCⅡ格式的文件，它包括一系列的用于描述所分析問題的FLAC3D命令 ? 歷史記錄文件 (*.his) – 記錄輸入輸出歷史值的文件 ? 圖形文件 – 圖形文件 (各種標(biāo)準(zhǔn)格式 ) ? 電影文件 (*.dcx) – AVI或 PCX圖像文件，這些圖像文件可以當(dāng)作電影放映 FLAC3D語言及主要命令 ? 程序控制 NEW(!!!) CALL filename QUIT SAVE filename RESTORE filename RETURN STOP ? 計(jì)算模式說明 CONFIG AXisymmetric, pstress Cree
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1