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FLACD模型及输入参数
说明
Documentserialnumber【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】:.
材料模型及关键字说明(model)
MODEL关键字说明
anisotropic横向同性弹性模型
cam-clay修正剑桥模型
doubleyieldD-Y模型
drucker德鲁克普拉格模型
elactic各向同性弹性模型
mohr摩尔-库伦模型
力学模型null空模型
orthotropic正交各向异性弹性模型
ss应变硬化/软化模型
subliquitous双线性应变硬化/软化多节
理模型
ubiquitous多节理模型
finn纯动力学模型
burgerBurger材料粘弹性模型
cpower幂律材料模型
cviscBurger、蠕变组合材料模型
cwipp岩盐变形模型
蠕变模型
power二分幂律模型
pwipp粘塑性模型
viscous经典粘弹性模型
wipp蠕变模型
fl_anistropic各向异性流体模型
流体模型fl_isotropic各向同性流体模型
fl_null空流体模型
th_anistropic均质热导模型
热力模型
th_null空热导模型
Example:
modelmohrrangex=1,10y=1,10z=1,10(groupname)
propbulkshearcohdilfricttension
可参考manual中各个章节的command命令及说明,注意单位。用prop
赋值。
各向同性弹性材料参数(IsotropicElastic–MODELmechanical:.
elastic)
1bulk体积模量,或松散系数K
2shear切边模量,G
横向同行弹性模型材料参数(TransverselyIsotropicElastic–
MODELmechanicalanisotropic)
1dd同性平面的倾向
2dip同性平面的倾角
3e1同性平面的弹性模量
4e3垂直同性平面的弹性模量
5g12切变模量
6nu12同性平面内施力时的泊松比
7nu13垂直同性平面内施力时的泊松比
正交各向异性弹性模型材料参数(OrthotropicElastic–MODEL
mechanicalorthotropic)
1dd轴1-‘2’所定义平面的倾向
2dip轴1-‘2’所定义平面的倾角
3e11’方向弹性模量
4e22’方向弹性模量
5e33’方向弹性模量
6g12平行于轴1-‘2’平面的切变模量
7g13平行于轴1-‘3’平面的切变模量
8g23平行于轴2-‘3’平面的切变模量
9nu12沿2’方向施力,1’方向的泊松比
10nu13沿3’方向施力,1’方向的泊松比
11nu23沿3’方向施力,2’方向的泊松比
12nx轴1-‘2’所定义平面单位法线x
分量
13ny轴1-‘2’所定义平面单位法线y
分量
14nz轴1-‘2’所定义平面单位法线z
分量
15rot旋转角
-普拉格模型
德鲁克-普拉格模型的材料参数(Drucker-Prager–MODEL
mechanicaldrucker):.
1bulk弹性体积模量,K
2ksnear材料参数,k
φ
3qdil材料参数,q
φ
4qvol材料参数,q
Ψ
5shear弹性切变模量,K
6tension抗拉强度,σ
t
-库伦模型
摩尔-库伦模型的材料参数(Mohr-Coulomb–MODELmechanical
mohr)
1bulk弹性体积模量,K
2cohesion内聚力,c
3dilation剪胀角,Ψ
4friction内摩擦角,Φ
5shear弹性切边模量,G
6tension抗拉强度,σ
t
多节理模型的材料参数(Ubiquitous-Joint–MODELmechanical
ubiquitous)
1bulk弹性体积模量,K
2cohesion内聚力,c
3dilation剪胀角,Ψ
4friction内摩擦角,Φ
5jcohesion节理内聚力,c
j
6jddirection弱面dip方向(倾向)
7jdilation节理剪胀角,Ψ
j
8jdip弱面dip角度(倾角)
9jfriction节理摩擦角,Φ
j
10jnx弱面单位法线x分量
11jny弱面单位法线y分量
12jnz弱面单位法线z分量
13jtension抗拉强度,σ
sj
14shear弹性切边模量,G
15tension抗拉强度,σ
t
应变硬化/软化模型的材料参数(Strain-Hardening/Softening–
MODELmechanicalssoftening)
1bulk弹性体积模量,K:.
2cohesion内聚力,c
3ctable塑性剪切应变-内聚力的表号
4diation剪胀角,Ψ
5dtable塑性剪切应变-剪胀角的表号
6friction内摩擦角,Φ
7ftable塑性剪切应变-摩擦角的表号
8shear弹性切边模量,G
9tension抗拉强度,σ
s
10ttable塑性剪切应变-抗拉强度的表号
双线性应变硬化/软化多节理模型的材料参数(BilinearStrain-
Hardening/SofteningUbiquitous-Joint–MODELmechanical
subiquitous)
1bijoint=0,为线性节理,默认
=1,为双线性节理
2bimatrix=0,线性矩阵
=1,双线性矩阵
3bulk弹性体积模量,K
4c2table塑性剪切应变-内聚力c的表号
2
5cjtable节理塑性剪切应变-节理内聚力c
j1
的表号
6cj2table节理塑性剪切应变-节理内聚力c
j2
的表号
7cohesion内聚力,c
1
8co2内聚力,c
2
9ctable塑性剪切应变-内聚力c的表号
1
10d2table塑性剪切应变-剪胀角Ψ的表号
2
11di2剪胀角,Ψ
2
12dilation剪胀角,Ψ
1
13djtable节理塑性剪切应变-节理剪胀角
Ψ的表号
j1
14dj2table节理塑性剪切应变-节理剪胀角
Ψ的表号
j2
15dtable塑性剪切应变-剪胀角Ψ的表号
1
16f2table塑性剪切应变-摩擦角Φ的表号
2
17fjtable节理塑性剪切应变-节理摩擦角
Φ的表号
j1
18fj2table节理塑性剪切应变-节理摩擦角
Φ的表号
j2:.
19fr2摩擦角Φ
2
20friction摩擦角Φ
1
21ftable塑性剪切应变-摩擦角Φ表号
1
22jc2节理内聚力c
j1
23jcohesion节理内聚力c
j2
24jddirection弱面dip方向(倾向)
25jdilation节理剪胀角Ψ
j1
26jdip弱面dip角度(倾角)
27jd2节理剪胀角,Ψ
j1
28jfriction节理摩擦角,Φ
j1
29jf2节理摩擦角,Φ
j2
30jnx弱面单位法线x分量
31jny弱面单位法线y分量
32jnz弱面单位法线z分量
33jtension节理抗拉强度,σ
sj
34shear弹性切边模量,G
35tension抗拉强度,σ
s
36tjtable节理塑性剪切应变-节理抗拉强度
σ的表号
tj
37ttable节理塑性剪切应变-节理抗拉强度
σ的表号
t
下列参数可以显示、绘图或者fish访问
1es_plastic塑性切应变
2et_plastic塑性拉应变
3etj_plastic节理塑性拉应变
4esj_plastic节理塑性切应变
-Y模型
D-Y模型的材料参数(Double-Yield–MODELmechanical
doubleyield)
1bulk弹性体积模量,K
2cap_pressurecap压力,p
c
3cohesion内聚力,c
4cptable塑性体应变-cap压力的表号
5ctable塑性切应变-内聚力的表号
6dilation剪胀角,Ψ
7dtable塑性切应变-剪胀角的表号
8ev_plastic塑性体应变总量
9friction内摩擦角,Φ
10ftable塑性切应变-摩擦角的表号:.
11multiplier当前塑性-cap模量与弹性体积和
切变模量的倍数,R
12shear最大弹性切变模量,G
13tension抗拉强度,σ
s
14ttable塑性拉应变-抗拉强度的表号
下列计算参数可以显示、绘图和通过fish访问
1es_plastic累积塑性切应变
2et_plastic累积塑性拉应变
3ev_plastic累积塑性体应变
修正剑桥模型的材料参数(ModifiedCam-Clay–MODELmechanical
cam-clay)
1bulk_bcund最大的弹性体积模量,K
max
2cv初始容积,v
c
3kappa弹性膨胀线斜率,k
4lamda常态固结线斜率,λ
5mm摩擦常数,M
6mpc预固结压力,p
c0
7mp1预固结压力,p
1
8mv_1指定在参考压力常态固结线的容积
v
A
9poisson泊松比,ν
10shear弹性剪切模量,G
下列参数可以显示、绘图以及fish访问
1bulk体积模量,K
2cam_cp当前平均有效应力
3cam_ev累积总容积应变
4camev_cp累积塑性容积应变
5cq当前平均差分应力
纯动力学模型的材料参数(configdynamic,modelmechfinn)
1bulk弹性体积模量,K
2cohesion内聚力,c
3ctable弹性切应变-内聚力的表号
4dilation剪胀角,Ψ
5dtable塑性切应变-剪胀角Ψ的表号
6ff_c1常量,c
1
7ff_c2常量,c
2:.
8ff_c3常量,c
3
9ff_c4常量,c
4
10ff_latensy反向之间的最小时间步数
11ff_switch=0:Martin(1995)公式
=1:Byme(1991)公式
12friction内摩擦角,Φ
13ftable塑性切应变-摩擦角的表号
14shear最大弹性切变模量,G
15tension抗拉强度,σ
t
16ttable塑性拉应变-抗拉强度的表号
下列参数可以显示、绘图和通过fish访问
1es_plastic塑性切应变
2et_plastic塑性拉应变
3ff_count检测切应变反向的数
4ff_cvd体应变,ε
vd
经典粘弹性模型的材料参数(ClassicalViscoelastic(Maxwell
Substance)–MODELmechanicalviscous)
1bulk弹性体积模量,K
2shear弹性剪切模量,G
3viscosity动力粘度,η
粘弹性模型的材料参数(BurgersModel–MODELmechanical
burgers)
1bulk弹性体积模量,K
2kshearKelvin弹性剪切模量,G
K
3kviscosityKelvin动力粘度,η
K
4mkshearMaxwell切边模量,G
M
5mviscosityMaxwell动力粘度,η
M
二分幂律模型的材料参数(PowerLaw–MODELmechanicalpower)
1a_1常数,A
1
2a_2常数,A
2
3bulk弹性体积模量,K
4n_1指数,n
1
5n_2指数,n
2
6rs_1参考应力,σref
1:.
7rs_2参考应力,σref
2
8shear弹性剪切模量,G
蠕变模型材料参数(WIPPModel–MODELmechanicalwipp)
1act_energy活化能,Q
2a_wipp常数,A
3b_wipp常数,B
4bulk弹性体积模量,K
5d_wipp常数,D
6e_dot_star临界稳定状态蠕变率,
7gas_c气体常数,R
8n_wipp指数,n
9shear弹性剪切模量,G
10temp温度,T
下列参数可以显示、绘图和通过fish访问
1e_prime累积主蠕变应变
2e_rate累积主蠕变应变率
、蠕变组合材料模型
Burger、蠕变组合材料模型的材料参数(Burgers-CreepViscoplastic
Model–MODELmechanicalcvisc)
1bulk弹性体积模量,K
2cohesion内聚力,c
3density密度,ρ
4dilation剪胀角,Ψ
5friction内摩擦角,Φ
6kshearKelvin弹性剪切模量,G
K
7kviscosityKelvin粘度,η
K
8shear弹性剪切模量,G
9tension抗拉强度,σ
t
10mviscosityMaxwell动力粘度,η
M
下列计算参数可以显示、绘图和通过fish访问
1es_plastic累积塑性切应变
2et_plastic累积塑性拉应变
幂律模型的材料参数(Power-LawViscoplasticModel–MODEL
mechanicalcpower)
1a_1常数,A
1:.
2a_2常数,A
2
3bulk弹性体积模量,K
4cohesion内聚力,c
5dilation剪胀角,Ψ
6friction内摩擦角,Φ
7n_1指数,n
1
8n_2指数,n
2
9rs_1参考应力,σref
1
10rs_2参考应力,σref
2
11shear弹性剪切模量,G
12tension抗拉强度,σ
t
粘塑形模型的材料参数(WIPP-CreepViscoplasticModel–MODEL
mechanicalpwipp)
1act_energy活化能,Q
2a_wipp常数,A
3b_wipp常数,B
4bulk弹性体积模量,K
5d_wipp常数,D
6e_dot_star临界稳定状态蠕变率,
7gas_c气体常数,R
8kshear材料参数,K
Φ
9n_wipp指数,n
10kdil材料参数,q
k
11kvol材料参数,q
Φ
12shear弹性切变模量,G
13temp温度,T
14tension抗拉强度,σ
t
以下计算参数可以显示、绘图和通过fish访问
1e_prime累积主蠕变应变
2e_rate累积主蠕变应变率
3es_plastic累积塑性切应变
4et_plastic累积塑性拉应变
碎盐变形模型的材料参数(Crushed-SaltModel–MODELmechanical
cwipp)
1act_energy活化能,Q
2a_wipp常数,A:.
3b_f最终体积模量,K
f
4b_wipp常数,B
5b0蠕变压实系数,B
0
6b1蠕变压实系数,B
1
7b2蠕变压实系数,B
2
8bulk弹性体积模量,K
9d_f最终密度,ρ
f
10d_wipp常数,D
11e_dot_star临界稳定状态蠕变率,
12gas_c气体常数,R
13n_wipp指数,n
14rho密度,ρ
15s_f最终切变模量,G
f
16shear弹性切变模量,G
17temp温度,T
以下计算参数可以显示、绘图和通过fish访问
1frac_d当前碎片密度,ρ
d
2s_g1蠕变压实参数,G
3s_k1蠕变压实参数,K
均质流体模型的材料参数
1permeability等方向渗透性,k
2porosity孔隙率,n(默认时,n=)
各向异性流体模型的材料参数
1fddk1-k2的平面倾向
2fdipk1-k2的平面倾角
3frotk1轴和倾角矢量的转角
4h1k1方向的渗透性
5h2k2方向的渗透性
6h3k3方向的渗透性
均质热导模型的材料参数
1conductivity等方向传热系数,K
2spec_heat比热容,C
v
:.
遍布节理模型适用于Mohr-Coulomb材料来明确显示力在各个方向上
的差异性。双线性软化应变遍布节理模型综合了软化应变Mohr-Coulomb
模型和遍布节理模型,这种模型包含面向矩阵和遍布节理的一个双线性
断裂点集。改进的Cam-clay模型反映了形变度和抗破坏能力对体积变化
的影响。
Mohr-Coulomb模型最适用于一般工程研究,同时,Mohr-Coulomb的
内聚力和摩擦角参数相对于地质工程材料的其它属性,更容易获得。软
化应变和遍布节理塑性模型实际上是Mohr-Coulomb模型的变形,这些模
型如果在附加材料参数的值较高时将得出与Mohr-Coulomb模型同样的结
果。Druck-Prager模型是一个相对于Mohr-Coulomb模型的破坏标准的简
化体,但是它一般不适于用来描述地质工程材料的破坏情况。它主要是
用来把FLAC3D与其它一些有Druck-Prager模型但却没有Mohr-Coulomb
模型的数学软件作比较。在摩擦力为零的时候请注意,此时Mohr-
Coulomb模型退化为Tresca模型,而Druck-Prager模型退化为Von
Mises模型。
Druck-Prager模型和Mohr-Coulomb模型是计算起来效率最高的塑性
模型,而其它的塑性模型在计算时却需要更多的内存和额外的时间。例
如,塑性应变不能在Mohr-Coulomb模型中直接计算出来(参见附录
G)。如果需要计算塑性应变,则必需要用应变软化模型。这种模型主要
是用于破坏后的情况对工程影响重大的工程活动中,如弯曲柱、开采塌
落或回填研究。:.
Druck-Prager模型、Mohr-Coulomb模型、遍布节理模型、应变软化
Mohr-Coulomb模型和双线性应变软化遍布节理模型中的拉伸破坏标准是
相同的。这一标准把拉伸力与剪切力分隔开来,并确定了一套在拉伸破
坏时的相关流程准则。对于Druck-Prager模型、Mohr-Coulomb模型和遍
布节理模型,当发生拉伸破坏的时候,拉伸强度的值是一个常量。软化
拉伸可以通过应变软化Mohr-Coulomb模型和双线性应变软化遍布节理模
型来模拟。
模型代表材料应用实例
空值模型空孔洞、挖掘、地层倒转
弹性模型均匀的、各向同性的连人造材料(如钢)在强度
续体;限以下的负载;
线性应力--应变活动安全因子的计算
支架桥面合一弹性具有三个互相垂直并且柱状玄武岩在强度限以下
模型弹的负载
性均匀的平面的材料
横等方弹性模型具有弹性异向性的薄的层状物质在强度限以下的
层负载
状物质(如板岩)
Drucker-Prager塑有限制的应用;摩擦力用于和确定有限元程序相
性模型很比较的模型
小的软土
Mohr-Coulomb塑性软的、水合的粒状物;一般的岩土力学(如,
模型土壤、岩石、混凝土边坡稳定性和地下挖掘)
应变硬化/应变软化具有非线性材料硬化或破坏后的研究(如,进犯
Mohr-Coulomb塑性软化的粒状物式崩塌、
模型弯曲柱、开采塌落)
遍布节理塑性模型具有力在各向异性的薄在相互邻近的地层中开挖
的层状物质(如板岩)
双线性应变硬化/应具有非线性材料硬化或层状物的破坏研究
变软化遍布节理模软化的层状物
型
改进的Cam-clay模形变度和剪力强度以体粘土的地质构造
型积变化为函数的材料