基于SURPAC二次开发的FLAC3D模型构建

FLAG3D软件在矿山岩石力学数值计算上具有独特的优势,但在构建矿山三维模型上存在不足;SURPAC软件在矿山三维建模应用广泛,但无法进行稳定性分析.为了将SURPAC在三维建模方面和FLAG3D在数值计算方面的优势相结合,采用TCL脚本语言对SURPAC进行二次开发,提出一种FLAG3D模型构建的数据转换方法,能够有效避免产生重复节点,从而实现FLAC3D模型的快速构建.以某钼矿为例,利用该方法将SURPAC块体模型转换为FLAC3D模型.结果表明该方法的有效性和可行性.     

无烟煤蠕变模型及FLAC3D二次开发

蠕变模型的加速蠕变阶段可引入分数阶Abel阻尼器进行表征。为了更加准确地描述无烟煤蠕变模型的加速阶段,引入陀螺元件及位移阶跃函数,通过设计完成无烟煤三轴蠕变试验,结合试验曲线将无烟煤蠕变阶段细分为瞬时变形—假加速—减速—等速—加速蠕变五个阶段。各阶段模型采用合适的元件进行组合,构成组合分数阶蠕变模型,对模型一维本构方程进行三维扩展,并将模型方程进行有限差分化;在FLAC3D内置Burgers本构模型的基础上,完成组合分数阶蠕变模型(NEGS)的二次开发;数值模拟结果对比分析表明,组合分数阶蠕变模型(NEGS)能较好地表征无烟煤各蠕变阶段的变化特征。     

基于AutoCAD的FLAC3D地下工程快速建模方法研究

 FLAC3D网格建模主要采用命令驱动模式。在模型工程地质条件较复杂的情况下,其建立三维网格模型的效率明显降低。针对采矿工程领域的数值模拟计算问题,研究了AutoCAD平面图形向FLAC3D模型转换的方法。利用AutoCAD建立了FLAC3D模型,并给出了详细的方法与步骤,实现了利用FLAC3D分析问题时方便、快捷地建立复杂地质模型。     

FLAC3D中随机裂隙模型实现技术研究

本文根据工程岩体内存在宏观裂隙的特点,研究Autocad、Ansys联合建模技术.首先通过VB编程语言设计交互式随机裂隙面群的生成程序,并在Autocad中实现.其次,转入Ansys中进行系统模型设计.最后,在FLAC3D中进行数值模拟应用.从随机裂隙模型的应用效果来看,裂隙的存在使得岩体塑性范围加大,易失稳破坏.说明该方法生成的随机裂隙模型是可行的.     

FLAC3D在巷道支护中的模拟分析

FLAC3D以有限差分法为理论基础,其内置的Mohr-Coulomb模型以弹性增量法则、Mohr-Coulomb屈服条件和塑性修正为理论背景,通过计算机实现对材料力学特性的模拟.其适合于巷道支护模拟分析.利用FISH语言动态模拟巷道掘进过程,数值分析巷道支护效果.     

AutoCAD到MapGIS文件格式的无损转换方法浅析

大多数GIS或者测绘人员在工作中经常需要将AutoCAD格式文件转换成MapGIS格式的点、线、面文件,以往此类工作均是直接采用软件自身功能进行数据转换,因此而造成的数据的丢失和失真非常普遍。为了有效地解决上述问题,在对比分析这两种软件平台的数据结构和组织基础上,设计了相应的转换规则和算法,通过VBA编程实现了AutoCAD到MapGIS的数据转换,试验结果表明该方法是可行和有效的。     

饱和尾粉砂边界面模型在FLAC3D中的开发

由于岩土材料的复杂性,FLAC3D软件自带的本构模型不能满足实际数值分析的全部要求。利用FLAC3D预留的UMD接口,在C++的编译环境下实现了一种基于临界状态模型CASM边界面模型的开发。介绍了边界面模型的基本组成,给出了开发的关键步骤。并基于三轴试验结果,利用该模型对饱和尾粉砂静/动力学特性进行了分析,论证了该模型对饱和尾粉砂的适用性。     

FLAC3D对基坑开挖数值模拟分析

FLAC3D是岩土工程中广泛应用的软件,主要通过FLAC3D软件对某基坑开挖进行数值模拟。计算基坑在自重作用达到初始化平衡状态时,基坑竖向最大应力为738.27 kPa,竖向最大位移为42.18 cm,总位移为47.35 cm,位移变形的影响范围沿基坑边缘向外约6.0 m。通过对位移变形矢量图及剪应变增量矢量图分析,可知基坑边墙可能产生滑动破坏的现象。     

基于FLAC3D的基坑开挖与支护分析

基坑工程必须以支护结构和周围环境安全为前提,以北京某中心基坑工程为案例,采用数值方法分析坑周土体及支护结构受力变形情况.监测数据证明采用FLAC3D使基坑工程可视化切实可行;基坑阴角与阳角位置有较为明显的空间效应,影响其周边土体变形;基坑周边土体的沉降、水平变形均随深度的增加而减小.利用数值方法分析可预测岩土工程、采矿工程等领域问题,用以优化施工方案,形成信息化施工.     

用于FLAC 3D力学分析的矿床块段模型优化建模技术研究

FLAC^3D主要是模拟计算地质材料和岩土工程的力学行为,可以对矿山开采中产生的空区及地表移动问题进行数值模拟,并进行稳定性分析。但对于复杂的工程和地质条件,FLAC^3D本身的前处理能力不强,建立的模型不能准确反映实际情况,要做大量简化。因此,探讨依据FLAC^3D网格划分的原则和三维矿床软件SURPAC构建块段模型的方法,对用于力学分析的块段模型构建的步骤、原则等进行研究,使建立的模型得到优化,使其能够直接作为FLAC^3D分析的前处理模型进行模拟计算,并结合弹性力学的原理验证了其正确性,同时用优化后的前处理模型结合云南某铜矿的实际进行力学分析,验证了该方法的可行性和准确性。     

复杂地质体FLAC3D模型快速生成

直接利用FLAC3D软件建立复杂三维地质模型比较困难,而使用AutoCAD软件可以建立复杂三维模型,且方便、快捷和精确.将AutocAD软件建立的复杂三维模型导入到ANSYS软件中,使用ANSYS软件对模型进行网格划分,使用ANSYS软件与FLAC3D软件的接口程序,将ANSYS软件已经划分过网格的三维模型的单元数据转换为FLAC3D单元的数据,在FLAC3D软件中导入三维模型,从而实现在FLAC3D软件中快速建立复杂三维地质模型.这为利用FLAC3D软件对复杂三维地质模型进行分析提供了一种便利的手段.该方法借助于AutoCAD软件的优点,使得在FLAC3D中精确快速建立复杂地质体三维模型更快捷.用此法建立贵州瓮福磷矿的某一复杂三维边坡FLAC3D模型,对该模型进行了稳定性分析.经分析该边坡的安全系数为3.03,边坡处于稳定状态.借助于该法可使利用FLAC3D进行复杂三维模型的分析更快捷.     

土钉支护结构变形的FLAC^3D分析

在分析土钉受力状态的基础上,采用FLAC3D软件研究土钉支护结构的变形.根据土钉支护结构的开挖、支护现状,在大变形条件下,分别对土钉支护结构的整体变形,土钉的拉伸、剪切变形的进行数值研究.并将结果进行对比分析,从而得到了变形的变化规律,结果可为理论研究和相关设计提供一些有价值的参考.     

等应力轴比FLAC3D实现及其应用

等应力轴比指巷道周边应力均匀分布时的椭圆长短轴之比,在该轴比情况下,周边切向应力无极值,或者说周边应力均匀相等,巷道围岩的位移量按照一定的比例均匀变形。等应力轴比对地下工程的稳定是最有利的,采用有限差分软件FLAC3D对等应力轴比进行了模拟实现。在实际工程中通过实测了解地应力的关系,运用等应力轴效应进行分析对于如何设计和维护巷道具有启发意义。     

FLAC3D用于充填模拟分界面力学特性研究

充填金属矿山采空区时,充填体与围岩在接触面上会发生滑动和分离。本文利用FLAC3D的分界面(interface)模拟接触弱面,收到良好效果,并通过试验对比,确定了合理的分界面强度参数。结果表明,在充填区域的顶部和四周同时设置分界面,可得到理想的模拟效果。分界面的刚度很重要,内聚力和内摩擦角对结果的影响很小。     

基于AutoCAD VBA的有限元建模

为探索渐开线花键冷搓挤成形工艺中齿条形刀具角度变化对花键成形结果的影响,采用ANSYS软件,变更刀具齿形角分别进行成形过程仿真并进行结果分析比较;刀具形状复杂且整个研究需多次建模,在ANSYS中建模非常费时费力,选择AutoCAD VBA编程实现刀具的参数化造型而后导入ANSYS的方法。运行一次VBA宏程序即可得到一把虚拟刀具,大大缩短研究进程,也为类似问题的研究提供了有效的参考途径。     

应用FLAC3D研究地下开采对围岩的影响范围

利用FLAC3D软件研究地下开采对围岩的影响范围.结果表明,地下工程的开挖对围岩造成的影响.在空区的上部、下部及四周,影响范围均大致为3倍采空区尺寸,远大于该尺寸即可近似视为无限边界.     

FLAC3D在深部宽条带开采沉陷预计中的应用

应用FLAC3D对车集煤矿24采区深部宽条带开采后的岩层和地表移动情况进行了预计,通过和修正参数后的概率积分法的预计结果进行对比,发现使用FLAC3D进行模拟和修正参数后的概率积分法比较接近.该预计方法以实际的煤岩物理力学参数为计算依据,避免了使用概率积分法预计时需要进行确定参数的问题,为深部宽条带开采沉陷预计探求了一种新的简单易行的方法.     

基于FLAC3D模拟的大采高采场支承压力分布规律研究

通过FLAC^3D软件对大采高采场工作面推进过程中煤岩内部应力场分布规律及其塑性破坏进行了模拟，并提取了各个单元的应力值，以此分析了大采高采场支承压力的分布特征，得出大采高采场支承压力分布规律。从而为研究大采高采场工作面煤壁的片塌、端面冒顶和底板鼓起的机理、顺槽超前巷道的支护设计、冲击地压和煤层突出等矿井灾害的预防提供了重要理论依据。     

基于FLAC3D的煤岩组合模型冲击倾向性研究

 运用Flac3D对某矿的煤岩组合模型冲击倾向性进行三维数值试验研究,通过改变煤岩组合模型高度比例（1:1、1:2、2:1）、夹角（0°、30°、45°）和岩性分别进行模拟,分析煤岩组合模型不同的组合模式对冲击倾向性的影响。三维数值试验结果表明：煤岩高度比例和夹角的变化,对煤岩组合模型的抗压强度影响不大,冲击能量指数和弹性能量指数随着顶板岩体厚度的增加而增加,随着夹角的增大而降低。岩性对抗压强度影响很显著,随着岩性硬度的增加,煤岩组合模型的冲击能量指数和弹性能量指数都随之增加。