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提纲
一﹑FLAC3D软件简介
二﹑FLAC3D应用实例
三﹑FLAC3D软件应用
四﹑FLAC3D模拟技巧
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1﹑FLAC3D软件简介
FLAC3D——Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3Dimensions
FLAC3D建立在拉格朗日算法根底上，采用有限差分显式算法来获得模型全部运动方程(包括内变量)的时间步长解，从而可以追踪材料的渐进破坏和垮落，这对研究岩土工程设计是非常重要的。
FLAC3D适用模拟计算岩土材料力学行为，特别适合模拟大变形和扭曲，包括材料的高度非线性(应变硬化/软化)、不可逆剪切破坏和压密、粘弹(蠕变)、孔隙介质的应力—渗流耦合、热—力耦合以及动力学问题等。
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1﹑FLAC3D软件简介
采用“混合离散法〞用以精确模拟塑性坍塌和塑性流动。这种方法比有限元法中采用的渐进迭代更为有效。
采用全动力运动方程，即时对于静力问题也是如此。这使得FLAC3D能够没有任何障碍地模拟物理不稳定性问题。
采用显示求解方式〔与常用的隐式方法比较〕。显示方法在求解非线性问题的〔应力－应变关系〕时间几乎等同于线性关系问题，而隐式算法可能花费很长时间，因为它并不需要储存任何矩阵，因此，不需要修改刚度矩阵，这就意味着：〔a〕具有中等内存的计算机能够采用较多的计算单元模拟；〔b〕模拟大应变问题比小应变问题几乎不多花计算时间。
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x
y
h
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h
、有限差分法
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、FLAC3D的求解过程
平衡方程
(动量方程)
应力—应变关系
(本构模型)
Gauss定律
单元积分
应变率
速度
节点力
新的应力
对所有的网格节点
对所有单元
、FLAC3D本构模型
开挖模型null
3个弹性模型
各向同性弹性
横观各向同性弹性
正交各向同性弹性
8个塑性模型
Drucker-Prager模型
双线性应变硬化/软化遍布节理模型
Morh-Coulomb模型
应变硬化/软化模型
遍布节理模型
修正剑桥模型和胡克布朗模型
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模型
代表性材料
可能应用范畴
开挖模型
空区
孔、开挖体、嗣后充填体
弹性模型
均质、各向同性、连续介质
线性应力应变关系
制造材料（如钢）；加载低于极限强度；安全系数计算
正交各向同性弹性模型
具有3个相互正交轴方向上
弹性介质
加载低于强度极限下的
柱状玄武岩
横观各向同性弹性模型
显现为各向异性弹性
薄层叠合结构材料
加载低于极限强度的
层状结构体
德鲁克－普拉格模型
限制应用的材料：
具有低摩擦角的软土介质
同隐式有限元程序通用的模型
摩尔－库仑塑性模型
松散和粘结的颗粒材料；
土质、岩石和混凝土
一般岩土力学
（如边坡稳定性和地下开挖）
应变硬化/软化摩尔－库仑模型
应变硬化或软化的非线性
颗粒介质
研究峰后破坏特性
（如渐进蹋落、矿柱屈服、冒落）
遍布节理模型
显现为强度各向异性的
薄层叠合结构材料
在密集层理地层中的开挖
双线性应变
硬化/软化遍布节理模型
表现为非线性硬化或软化的
层状材料
研究层状材料的峰后破坏特性
修正的Cam粘土模型
变形和剪切强度是体积变量函数的材料
土体介质中的岩土结构
、FLAC3D本构模型
梁(beam)单元
锚索(cable)单元
桩(pile)单元
壳(shell)单元
格栅(geogrid)单元
土工织物；土工格栅
衬砌(liner)单元
beam
cable
shell
geogrid
liner
pile
结构单元类型
、FLAC3D结构单元
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三角形单元(无厚度!)
2. 三种工作模式
粘结界面
粘接滑移
库伦滑动
接触单元原理
﹑FLAC3D接触单元