PFC课件(经典).ppt

最关键的优势 平衡方程 变形协调方程 本构方程 根据单元节点的速度变化和时段Δt ,可求出单元之间的相对位移,进而求出单元应变,利用单元材料的本构关系即可求出单元应力。在此基础上,求出单元之间的不平衡力,将此不平衡力重新作用到节点上,再进行下一步的迭代过程,直到整个系统不平衡力足够小或节点位移趋于平衡为止。 FLAC3D可以解决诸多的有限元程序难以模拟的复杂的工程问题，例如分布开挖、大变形、非线性及非稳定系统（甚至大面积屈服/失稳或完全塌方）。 第三部分 离散元法基础介绍 离散单元法是一种模拟非连续介质的计算方法，自Cundall在70年代提出以来，在岩石力学、土力学、结构分析等领域的数值模拟中得到广泛应用，是一种新兴的非连续体分析方法。离散单元法允许单元间的相对运动，不一定满足位移连续和变形协调条件，计算速度快，所需存储空间小，特别适用于节理岩体的大位移，大变形分析。 离散单元法自问世以来有了长足的发展，已经成为解决岩石力学问题的一种重要的数值方法，因为工程中所见到的岩体其形态呈非连续结构，所形成的岩石块体运动和受力情况多是几乎或材料非线性问题，所以很难用解决连续介质力学问题的有限单元法或边界单元法等。 数值方法来进行求解，而离散单元法正是充分考虑到岩体结构的不连续性，适用于解决节理岩石力学问题。 近年来，离散元法的应用领域又扩展到求解连续介质向非连续介质转化的力学问题。混凝土等脆性材料在冲击、侵彻等动荷载作用下产生的损伤和破坏，其实质是力学模型从连续体到非连续体的转变过程。建立在传统的连续介质力学基础上的有限元法等数值计算方法难以直接用于计算和模拟材料具体的破坏形式和破坏的整个过程，而离散元法在这一方面显示出巨大的生命力。 第四部分 PFC2D的使用 1.对PFC软件的使用界面、菜单功能及作用进行介绍； 2.FISH语言简介 3.PFC2D分析模型的生成方法 4.边界条件的设置方法 5.初始条件的设置 6.接触本构模型：①接触刚度模型②滑动模型③连接模型 7.赋予材料属性：相关命令的使用方法介绍 第四部分 PFC2D的使用 8.节理面的生成及属性设置 9.加载方法：主动荷载和被动荷载; 10.求解过程：静力求解、动力求解; 11.流体与热分析简介; 12.介绍PFC2D软件的用户自定义本构模块的相关功能、操作等; 13.常用命令使用方法及相关的重要概念; 14.讲述PFC2D工程应用的实例 1.使用界面、菜单功能介绍 2.FISH语言简介 FISH是一种内置于Itasca软件内的编程语言，使用FISH 用户可以定义新的变量和函数，从而使得这些函数被用来扩展Itasca软件的用法或者增加用户自定义的特性。例如，用户可以绘制(PLOT)或打印(PRINT)新的变量，也能够改进特殊的颗粒体模型(网格)生成器，可以对数值试验进行伺服控制，可以设定一些性质的特殊分布以及自动化参数研究。 Itasca已经写了一些简单但非常有用的FISH函数作为库文件包含在各个具体的软件中，这些FISH函数一方面方便了一些没有编程经验的用户写一些简单的FISH函数，另一方面也能使用户在这些提供的简单函数的基础上作进一步的改进。不过，FISH语言象其它编程语言一样，也可以编制出非常复杂的程序。 利用FISH语言进行编程，应该首先编一些简单的函数，然后仔细检查函数的功能，测试是否有错误。如果没有发现错误，再逐渐增加其功能，增加一项功能检查一下，直至发展到最后比较复杂的程序。这是因为虽然FISH是一种编译型语言，但它没有自己独立的编译器，不象VC++或VB能够实时全面地检查错误，FISH检查错误的能力很差，因此在使用他们到真实的应用之前，一定要用一些简单的数据（假如可能的话）来检查所有定义的函数。 FISH函数内置于标准的Itasca软件的数据文件中，函数的格式必须以DEFINE开始，以END结束。函 数可以嵌套调用，但定义函数的次序没有关系，只要在使用之前全部定义就行。由于FISH函数的编译格式储存在Itasca软件的内存中，因此可以用SAVE命令保存函数以及相关变量的当前值。 FISH也可以用来改进用户写的本构模型，如例1： DEF abc abc=22*3+5 END Print abc 对上例子稍作改进(例2)： new