flac3d复杂网格模型的构建及其工程应用

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1、万方数据SeriesNo．413November20lO垒鬣矽山METALMINE总第413期2010年第11期FLAC3D复杂网格模型的构建及其工程应用刘心庭1’2唐辉明1(1．中国地质大学(武汉)；2．三峡大学)摘要借助通用有限元软件ANSYS在复杂网格模型建立方面的优势，通过开发的数据接口软件，实现了复杂地质体网格模型在ANSYS中建立并导入FLAC”中的目的，有效降低了FLAC3D复杂网格模型建立的难度。采用该方法建模时，先通过地质建模软件GOCAD获取等高线的三维坐标数据，然后将这些数据输入图形处理软件SURFER整理后输出为等间距的

2、点坐标，接着采用这些点在ANSYS中生成等间距样条曲线并最终建立实体模犁并网格剖分，尔后通过接口程序将ANSYS中的网格模型导人FLAC”以实现复杂岩土工程的计算分析。最后以西南某一水电站厂房边坡网格模型的建立为例，说明了该方法既实用又高效。关键词复杂地质体接口程序三维网格模型FLAC”ANSYSFLAC3DComplexGridModelConstructionandItsEngineeringApplicationLiuXintin91’2TangHuimin91(1．ChinaUnwenityofGeosciences；2．ChinaTh

3、reeGorgesUniversity)AbstractBymeansofadvantageofgenerMfiniteelementanalysissoftwareANSYSinbuildcomplex鲥dmodel，theobjectivetobuilda鲥dmodelforcomplexgeologicbodybyANSYSandimportitinto}3_AC”viaadatainterfaceprogramdevelopedisimplemented．Thedifficultyofbuildingcomplexgridmodelfo

4、rFLAC”iseffectivelyreducedconsequently．Inthemodelingprocess，thethree-dimensionalcoordinatesofcontourisobtainedfirstlyviaGOCAD，andthesethree—dimen·sionalcoordinatesaleinputintoSURFERandaseriesofequidistantthree．dimensionalcoordinatesisoutput．Thenthesee—quidistantthree—dimensi

5、onalcoordinatesareinputintoANSYS，whichgenerateasetofequidistantsplinecurvestobuildaentitymodelforcomplexgeologicbody．Finally。theentitymodelisbuiltandimportedtoFLAC”viathedatainterfacepro—gramtoperformcomplexgeotechnicalengineeringcomputationalanalysis．Thegridmodelforahydropo

6、werstationpowerhouseslopeinsouthwestChinaisillustratedtoshowtheutilityandefficiencyoftheapproachpresented．KeywordsComplexgeologicbody，Interfaceprogram，Threedimensionalgridmodel，FLAC”，ANSYS专门针对岩土工程问题开发的三维连续介质分析软件FLAC如已得到广泛的应用，但它对于复杂三维模型的建立仍然十分困难。尽管FLAC3D软件为用户提供了12种初始单元模型，通过连接

7、、组合匹配这些初始单元模型可方便快捷地建立规则的三维工程地质体模型，同时，也可通过内置语言FISH，编写命令来调整、构建特殊的计算模型，使之更符合工程实际，但是，由于FLAC3D在建立计算模型时采用的是键人数据／命令行文件的方式，加上FISH语言独特的源代码表达方式，直接扼杀了一般工程技术人员运用FLAC3D进行复杂工程分析的想法【2J。即使对于有相当数值模拟经验和能力的分析人员来说，建立较复杂的地质体模型，也是一件费时费力的事。这也是造成FLAC30三维模拟计算周期长、难度-108·大，制约其进一步推广应用的主要原因之一。不过，一些有限元软件

8、和专业建模软件在网格建立方面却具有较大的优势，它们一般是先通过布尔加、减操作实现复杂几何模型的建立，然后再进行模型离散化并最终建立网格，因而在网格建立