Itasca系列软件介绍幻灯片

1、Itasca系列软件介绍,中仿科技有限公司,1,主要内容,FLAC软件简介 FLAC3D软件简介 UDEC软件简介 3DEC软件简介 PFC2D Interface 单元可以模拟连续介质中的界面，并允许界面发生滑 动和张开; 显式计算方法，能够为非稳定物理过程提供稳定解，直观反映岩土体工程中的破坏; 地下水流动与力学计算完全耦合(包括负孔隙水压，非饱和流及相界面计算); 采用结构加固单元模拟加固措施，例如衬砌、锚杆、桩基等；,基本功能和特征,材料模型库(例如：弹性模型、莫尔库仑塑性模型、任意各向异性模型、双屈服模型、粘性及应变软化模型); 预定义材料性质，用户也可增加他们自己的材料性质设定并储

2、存到数据库中; 一系列可选择模块，包括：热力学模块、流变模块、动力学模块、二相流模块等，用户还可用C+建立自己的模型; 边坡稳定系数计算满足边坡设计的要求; 用户可用内部语言(FISH)增加自己定义的各种特性(如：新的本构模型，新变量或新命令;,连续体大应变模拟 界面单元用已代表不连续接触界面可能出现的完全不连续性质的张开和滑动，因此可以模拟断层、节理和摩擦边界等 显式求解模式可以获得不稳定物理过程的稳定解,材料模型: “空（null）” 模型； 三种弹性模型（各向同性、横观各向异性、和正交各向异性）； 七种非线性模型(Drucker-Prager、 Mohr-Coulomb、 应变硬化及应变

3、软化、 节理化、双线性应变硬化/软化节理化、双屈服、 修正的 Cam-clay模型) 任何参数指标的连续变化或统计分布的模拟,软件优势,软件优势,外接口编程语言 (FISH)允许用户添加用户自定义功能 方便的边界定义和初始条件定义方式,可定义水位线/面进行有效应力计算 地下水渗流计算以及完全的应力场渗流场偶合计算(含负孔隙压力、非饱和流、井) 结构单元如隧道衬砌、桩、壳、梁锚杆、锚索、土工织物及其组合可以模拟不同的加固手段及其与围岩（土体）的相互作用,开挖直立坡的喷射混凝土墙加土钉加固的模拟,自选模块功能,自选模块包括: 热和热力学分析模块; 流变计算模块; 动力分析模块实现真时间历程的瞬时动

4、力响应模拟； 用C+编写的用户自定义本构模块,软件优势,固液两相介质耦合,坝基饱和稳定流,隧道围岩中的 非饱和稳定流,FLAC实现了固液两相介质的渗流场和应力场的完全耦合计算,功能应用,11,岩土体工程加固,B = 2m,1m,o,sv = 0.25kPa,sv = 2.50kPa,sv = 12.50kPa,sv = 0.0kPa,不同荷载作用下土体中土工织物的变形特征,桩、梁、杆/索、壳、膜等不同基本形式的基本加固单元及其组合构成灵活多样的加固措施，实现对工程中多种加固的模拟,隧道衬砌的加固效果模拟,功能应用,12,所有的ITASCA软件都可以实现动力问题的真时间历程求解，动力荷载的方式几

5、乎可以任意，比如现象监测到的震（振）速时间离散数据,功能应用,13,热力学问题,地下500m深度处核废料处理时热能引起的结构破裂和围岩变形问题研究,功能应用,14,主要内容,FLAC软件简介 FLAC3D软件简介 UDEC软件简介 3DEC软件简介 PFC2D cable单元可以模拟沿锚固体全长范围内的剪切作用; 表面加固如喷射混凝土和衬砌,顶部块体的锚固支护,功能和优势,广泛的屏幕显示和输出功能: 单独显示节理等结构面 结构面计算结果的矢量和等值线绘制; 高清晰度的屏幕交互操作功能; 符合工业标准的图形输出方式,功能和优势,3DEC 的预处理器可以直接读取AutoCAD文件、转化成3DEC数

6、据文件生成四面体； 隧道生成器、统计分布节理生成器、电影播放器等内置功能满足不同需要 利用内外域偶合功能模拟无限域问题,交叉弧形拱的破坏模式,功能和优势,系统的真时间历程瞬时动力响应模拟 内置热源的热和热力学问题模拟 衬砌单元逻辑和有限元块体使得3DEC可以模拟易弯曲的薄型结构 用户可以C+编写自己的本构模型作用程序的动态链接库（DLL）被调用,利用有线元块体对拱坝的模拟,功能和优势,主要内容,FLAC软件简介 FLAC3D软件简介 UDEC软件简介 3DEC软件简介 PFC2D&PFC3D,PFC（Particle Flow Code）是利用显式差分算法和离散元理论开发的微/细观力学程序，它

7、是从介质的基本粒子结构的角度考虑介质的基本力学特性，并认为给定介质的在不同应力条件下的基本特性主要取决粒子之间接触状态的变化，适用研究粒状集合体的破裂和破裂发展问题、以及颗粒的流动（大位移）问题。 PFC是以介质内部结构为基本单元（颗粒和接触）、从介质结构力学行为角度研究介质系统的力学特征和力学响应。PFC中有效的接触探测方式和显式求解方法保证可以精确快速地进行大量不同类型问题的模拟从快速流动到坚硬固体的脆性断裂。,PFC2D&PFC3D简介,基本特征,应用广泛： PFC是高级非连续介质程序，适用于任何需要考虑大应变和/或破裂、破裂发展、以及颗粒流动问题。在岩土体工程中可以用来研究结构开裂、堆

8、石材料特性和稳定性、矿山崩落开采、边坡解体、爆破冲击等一系列传统数值方法难以解决的问题。 性能独特： PFC采用的显式求解方式为不稳定物理过程提供稳定解。它通过模拟介质系统内部颗粒间接触状态的变化精确描述介质的非线性特征，这一固有特性使PFC成为同类程序中唯一的商业软件。,程序功能,介质的性质受颗粒和接触基本特性控制，颗粒半径服从连续分布函数； 采用双精度存储颗粒坐标和半径，保证计算精度； “接触”的 物理模型由线性弹簧或简化的Hertz-Mindlin、库仑滑移、接触或平行链接等模型组成； 凝块模型支持“奴化” 颗粒或凝块的创建，凝块体可以作为普通形状“超级颗粒” 使用，模拟介质内部结构的几

9、何非均匀性； 可指定任意方向线段为带有自身接触性质的墙体，普通的墙体为几何实体，可以作为模型边界使用； “蜂房” 映射逻辑的使用确保了解题时间与系统颗粒数目呈线性(而非指数)增长，节省运算时间；,程序功能,模拟过程中颗粒和墙体可以随时增减，反映介质和边界条件的变化； 动力、热力、流体求解功能满足求解不同工程问题的需要； 并行求解满足大型问题计算要求； 计算过程中可以进行能量跟踪，包括体功、链接能、边界功、摩擦功、动能、应变能，满足特定分析需要； 矿山崩落开采过程模拟 可以在任意多个环形域量测平均应力、应变率、和空隙率； 可以实时追踪所有变量并能存储起来和/或绘成“历史” 示图； 除全动态操作模

10、式外，PFC还提供了准静态操作模式以确保快速收敛到稳定状态解。,模拟任意尺寸粒子集合体的动力行为，允许粒子半径服从均匀分布或高斯分布 集合体（介质）特性与单个粒子有关，允许介质属性和粒子半径呈连续梯度变化 双精度存储粒子坐标和半径避免数值溢出,功能优势,粒子之间接触的物理状态包括：线弹性或简化的Hertz-Mindlin 模型、Coulomb 滑动、以及接触式或平行式粘结 集块逻辑帮助创建“隶属粒子组”即集块用来代表某种几何形态的超级粒子 任何数目任意方位的线段可以被定义成边界单元（wall）。Wall可以用来实现对象几何形态的模拟，粒子的集合通过给边界单元（wall）施加速度实现。,功能优势,自动时间步长计算以获得稳定解 计算过程中的单元扫描方式使计算时间只和粒子数目呈近似的线性增长关系 允许计算过程中随时增加和删除粒子及边界墙（wall）以模拟开挖和回填过程 两种阻尼方式可供选择：局部非粘性和粘性,功能优势,密度比例可用来增加计算时间步和优化计算效率 能量根踪技术允许对多种功和能如边界功、摩擦功、运动能和应变能进行跟踪记录 可对模型中给定园形区域内任意数目的粒子测量其平均应力、