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pfc离散元仿真——工程实例模拟

2022-05-09 14:20 作者:k路飞y  | 我要投稿


工程案例

常规三轴剪切试验

真三轴剪切模拟

不排水三轴剪切模拟

循环三轴剪切的模拟

颗粒破碎过程模拟

岩石胶结颗粒材料的剪切过程模拟

离散元模拟与弹塑性本构模型

活动门试验

盾构隧道掌子面稳定性

节理岩体中的硐室开挖稳定性

二维壳结构单元耦合

基于Punch indentation案例的修改与实现

孔隙介质中Darcy流模拟等


PFC离散元仿真核心技术与应用”

理论基础及PFC入门

1 岩土工程数值模拟方法概述

1.1基于网格的模拟方法(有限元、有限差分、大变形处理CEL、ALE、XFEM)

1.2基于点的模拟方法(离散单元法DEM、光滑粒子流方法SPH、物质点法MPM)

1.3基于块体的模拟方法

2  离散元与PFC软件操作

2.1 离散元的基本原理(计算原理、宏观参量与微观参量的关系)

2.2 PFC软件界面操作

2.3文件系统

2.4显示控制

2.5帮助文档的使用

FISH、PYTHON语言及COMMAND命令

 

3 PFC软件的计算控制方法

3.1 PFC计算控制的语言逻辑

3.2 FISH语言(基本语法、函数定义与调用、创建模型、控制模拟过程、处理模拟结果、FISH Callback操作等)

3.3 COMMAND命令(命令结构、创建模型、状态监测与绘图、控制模拟过程、求解控制、状态查询、与FISH语言的混合使用等)

3.4 PYTHON语言(基本语法、Numpy库的使用、接口的使用等)

离散元模拟方法

 

4 离散元模拟方法

4.1离散元数值试样的生成方法

4.1.1单元试样模型生成方法

4.1.2边值问题(场地)模型生成方法

4.1.3连续—非连续耦合模型生成方法

4.1.4复杂颗粒形状的模拟方法(Rblock方法、Clump方法)

4.2接触模型选择与参数标定

4.2.1离散元接触模型的选择原则—12个内置模型

4.2.2接触模型参数的标定方法与参数意义—以胶结颗粒材料(岩石、胶结砂土等)为例,讲授参数标定步骤

4.3其他问题

4.3.1模型边界条件施加方法(达到初始平衡状态、开挖类模拟、填筑类模拟、加载类模拟、周期性边界、应力伺服)

4.3.2各种阻尼的选择(粘滞阻尼、局部阻尼、滞回接触模型)

4.3.3时步与时步缩放(静力、动力问题时步及相关命令)

4.3.4试样尺寸、颗粒数量、级配选择

4.3.5 并行计算

土体单元试验模拟

5 土体单元试验模拟方法

5.1常规三轴剪切试验模拟(命令流+FISH)

5.1.1建模方法与注意事项

5.1.2模拟结果分析

5.1.3模拟结果可视化

5.2真三轴剪切模拟(命令流+FISH)

5.2.1真三轴加载路径的模拟

5.2.2真三轴强度准则

5.2.3微观结构演变过程

5.3不排水三轴剪切模拟(命令流+FISH)

5.4循环三轴剪切的模拟(命令流+FISH)

5.5颗粒破碎过程模拟(命令流+FISH)

5.6岩石(胶结颗粒)材料的剪切过程模拟

5.7离散元模拟与弹塑性本构模型

工程实例分析

6 工程实例分析

6.1活动门试验模拟(命令流+FISH)

6.1.1试样级配控制

6.1.2应力状态控制

6.1.3孔隙比的控制

6.1.4 活动门加载的实现

6.2盾构隧道掌子面稳定性(命令流+FISH)

6.2.1主动失稳模式

6.2.2被动失稳模式

6.3节理岩体中的硐室开挖稳定性(命令流+FISH)

6.3.1节理裂隙岩体的生成

6.3.2初始应力状态控制

6.3.3 开挖模拟

PFC3D与FLAC3D耦合模拟与分析

7 离散—连续域耦合模拟

7.1离散—连续耦合模拟方法

Ø 与FLAC3D中一维结构单元耦合

Ø 与FLAC3D中二维壳结构单元或三维实体单元的面的耦合

Ø 与FLAC3D中三维实体单元的耦合(实例)

7.2离散—连续域参数匹配

7.3基于离散—连续域耦合的三轴剪切试验模拟(命令流+FISH)

实例:二维壳结构单元耦合(壳单元模拟橡胶膜-创建耦合墙-施加应力边界等向压缩-剪切模拟)

7.4基于离散—连续域耦合的地基承载力分析(命令流+FISH)

实例:基于Punch indentation案例的修改与实现

PFC-CFD耦合模拟与分析

8 流固耦合分析

8.1颗粒与流体相互作用理论(CFD模块概况、体积平均粗网格法、颗粒与流体相互作用计算)

8.2流固耦合框架

Ø CFD网格、流体域边界设置、网格导入、网格流体参数设置

Ø 孔隙率计算

Ø 耦合时间间隔、耦合时步、网格与颗粒尺寸

Ø 耦合步骤

8.3实例操作分析(命令流+FISH)

8.3.1单向耦合

8.3.2孔隙介质中Darcy流模拟(Fipy应用)

8.3.3 与FLAC3D的渗流耦合模拟

https://mp.weixin.qq.com/s/CtIGjDlLFRZ0Sa6MkA887g


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