文档介绍：基于ANSYS的复杂地质建模前处理方法及应用
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作者:摘要:基于FLAC3D对复杂地质体数值建模的困难,本文在ANSYS有限元程序对地质体建模和网格划分的基础上,采用VisualFortran语言编写了ANSYS-FLAC3D基于ANSYS的复杂地质建模前处理方法及应用
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作者:摘要:基于FLAC3D对复杂地质体数值建模的困难,本文在ANSYS有限元程序对地质体建模和网格划分的基础上,采用VisualFortran语言编写了ANSYS-。,大大提高了FLAC3D数值建模的效率,减少了模型转换所需的时间。
关键词:FLAC3D;复杂地质体;前处理方法;接口程序
中图分类号::A文章编号:
1引言
有限元分析技术已经发展成为CAE的核心,而作为有限元仿真分析基础的有限元分析前处理技术,有限元网格划分技术和有限元建模技术越来越受到分析人员的重视。据统计,有限元前处理占CAE分析流程80%的时间,而且计算分析结果的准确性依赖于网格的质量,因此高性能的前处理软件可以大大缩短CAE分析流程的时间及成本。
FLAC3D软件业已成为我国岩土力学与工程界发展最快、最具影响的数值分析软件[1]。然而FLAC3D软件在模型建立以及单元网格剖分等前处理问题上却存在种种不足,造成其建立复杂模型的不便性:
(1)FLAC3D软件前处理没有可视化界面,不像ANSYS[2]或HYPERMESH[3]等有限元软件,具有比较强大的前处理功能。
(2)建立大型复杂的工程模型,特别是复杂地质体时,FLAC3D需要用FISH语言编写,甚至难于实现。
(3)建模工作量大,花费时间长,直接造成三维数值建模耗时长、效率低。
为解决FLAC3D软件对于复杂地质体数值建模的不足,,采用ANSYS建模与网格划分功能,经过数据转换,通过ImportGrid命令实现FLAC3D模型的自动生成。模型转换速度提高了数十倍,大大节省了工程数值建模的时间,为FLAC3D中模型的快速建立及模型的质量检验提供了有效途径,也为后续的计算工作提供了保证。
2FLAC3D复杂地质建模的方法
ANSYS作为以有限元分析为基础的大型通用CAE软件,是建立复杂计算模型有效而又方便快捷的平台。
ANSYS提供CAD导入/导出接口,方便地实现了CAD之间模型的转换工作,避免了重复建模工作。ANSYS除了可以利用CAD接口功能导入/导出实体模型外,在建立复杂模型时还可以自底向上的实体建模。首先定义各顶点的关键点,然后根据关键点定义线、面或体,由线定义面或体,以及由面定义体,从低级别往高级别一步一步创建任意的不规则实体模型。
ANSYS允许用户通过布尔运算对实体模型进行修改。模型的布尔运算就是对原有模型的数据进行逻辑运算(并、减、交)处理,得到新的模型。强大的布尔运算工具可以实现实体之间加、减、分类、搭接、粘接和分割等复杂运算,大大提高了建立复杂地质体三维模型的效率。利用布尔运算,用户能够以较简单的实体模型为基础构造生成较复杂的模型。
对于实体模型的网格划分,ANSYS提供了功能强大的控制工具,如单元大小