flac学习吐血经验

第一天 看版主的初学者建议！
初学者将FLACFLAC3D版所 有帖子都浏览一遍；学有所得后，再浏览一遍，会发现又有
新的收获。
Flac3D中为岩土工程问题的求解开发了特有的本构模型，总共包含了10种材料模型：
1. 开挖模型 ]
2. 3个弹性模型（各向同性，横观各向同性和正交各向同性弹性模型）
3. 6个塑性模型（Drucker-Prager模型、Morh-Coulomb模型、应变硬化软化模型、遍布 节
理模型、双线性应变硬化软化遍布节理模型和修正的cam粘土模型）。 因为我是学采矿专
业的，我就先学习一下开挖模型吧！
第二天 学习建模
FLAC3D建模的一般步骤如下：
一、建模
new
ge zo b po x y z &
p1 x y z &# Z E7 g L( F) B% A
p2 x y z &7 F. m$$ ^ U- g5 h' S7 u
p3 x y z &1 i* d1 K% C; c9 y6 R; a
size x y z
plot
Show
add surface color
add axes color
这样一个立体模型就建立出来了！
二、定义材料参数
mo mohnull...
pro bu=~ sh=~ fric=~ c=~ ten=~
其中bulk是指体积模量也就是K=E3(1-2v),E是弹模 v是泊松比，当v接近0.5时，不能盲
目使用；
shear是指剪切模量也就是G=E2(1+v）；
cohesion是指内聚力；
tension是指抗拉强度。
三、加载及边界
set g 0 0 -10
in de=~
fix xyz ra xyz ~ ~
其中要有一个面为自由面。
四、求解7 R( ^: m9 s% n C. f
h n=10
h unb
h gp xyzdisp x y z
set mec fo 30
so
此为显式求解过程。

五、结果分析
监控变量：
print h
plot
history 1
history 2
位移等值线图：
plot
cr ~
add con disp...
add axes color
show
应力等值线图：
Clear
add bcon szz...
add axes
剖面上的等值线图：
cr ~
set p dip=~ dd=~ o=x,y,z
add bo be
add bcon szz... P
add axes
show
有这些命令可以查看你想分析的FLAC图
七、开挖
pro c=~ ten=~
mo null ra x=~,~ y=~,~ z=~,~
set largesmall1
in xdisp=0 ydisp=0 zdisp=0
系统中的所有节点位移全部清零。
八、求解与后处理
step~
plot cr dispcont
plot copy ~ dispcont settings
plot add con disp p be shade on
plot add axes
plot show
开挖模型终于学习完了，经过学习我可以建立一个简单的开挖模型并计算、分析了。 下一
步的工作：我想建立一个曲面的立体模型来反映矿山地形地貌。研究中......
经 过学习，我可以建立一个分层的地质模型，怎样把地表设置成曲面呢？形成矿体上方的地
形地貌!
一个分层的地质模型：
命令流如下：

new
gen zone b size 40 10 1 p0 0 0 0 p1 400 0 0 p2 0 200 0 p3 0 0 1.21 group
泥岩1
gen zone b size 40 10 2 p0 0 0 1.21 p1 400 0 1.21 p2 0 200 1.21 p3 0 0 7.07 group
灰岩1
gen zone b size 40 10 3 p0 0 0 7.07 p1 400 0 7.07 p2 0 200 7.07 p3 0 0 13.47 group
粉砂岩1
gen zone b size 40 10 1 p0 0 0 13.47 p1 400 0 13.47 p2 0 200 13.47 p3 0 0 14.96 group
灰岩2
gen zone b size 40 10 4 p0 0 0 14.96 p1 400 0 14.96 p2 0 200 14.96 p3 0 0 31.4
group
粉砂岩2
gen zone b size 40 10 1 p0 0 0 31.4 p1 400 0 31.4 p2 0 200 31.4 p3 0 0 32.46 group
泥岩2
gen zone b size 40 10 3 p0 0 0 32.46 p1 400 0 32.46 p2 0 200 32.46 p3 0 0 39.73 group
粉砂岩3
gen zone b size 40 10 6 p0 0 0 39.73 p1 400 0 39.73 p2 0 200 39.73 p3 0 0 51.93 group
细砂岩1
gen zone b size 40 10 7 p0 0 0 51.93 p1 400 0 51.93 p2 0 200 51.93 p3 0 0 65 group
粉砂岩
gen zone b size 40 10 3 p0 0 0 65 p1 400 0 65 p2 0 200 65 p3 0 0 67.93 group
10煤
gen zone b size 40 10 4 p0 0 0 67.93 p1 400 0 67.93 p2 0 200 67.93 p3 0 0 71.97 group
泥岩
gen zone b size 40 10 1 p0 0 0 71.97 p1 400 0 71.97 p2 0 200 71.97 p3 0 0 72.35 group
天然焦
gen zone b size 40 10 2 p0 0 0 72.35 p1 400 0 72.35 p2 0 200 72.35 p3 0 0 75.15 group
岩浆岩
gen zone b size 40 10 2 p0 0 0 75.15 p1 400 0 75.15 p2 0 200 75.15 p3 0 0 78.85 group
细砂岩2
gen zone b size 40 10 25 p0 0 0 78.85 p1 400 0 78.85 p2 0 200 78.85 p3 0 0 132.6 group
泥岩4.
gen zone b size 40 10 4 p0 0 0 132.6 p1 400 0 132.6 p2 0 200 132.6 p3 0 0 136.79 group
细砂岩3
gen zone b size 40 10 3 p0 0 0 136.79 p1 400 0 136.79 p2 0 200 136.79 p3 0 0 140.24 group
泥岩5,
gen zone b size 40 10 3 p0 0 0 140.24 p1 400 0 140.24 p2 0 200 140.24 p3 0 0 146.29 group
粉砂岩5
gen zone b size 40 10 4 p0 0 0 146.29 p1 400 0 146.29 p2 0 200 146.29 p3 0 0 150 group
泥岩6
plot
Show
add surface green
add axes red

1 FLAC建模方法
1.1 建模
（1）设计计算模型的尺寸
（2）规划计算网格数目和分布
（3）安排工程对象（开挖、支护等）
（4）给出材料的力学参数
（5）确定边界条件
（6）计算模拟
1.2 网格生成：Grid i,j 例如：grid 30,20
1.3 网格规划： Gen x1,y1 x2,y2 x3,y3 x4,y4 例如：Gen 0,0 0,10 10,20 20,0
1.4 分区规划网格。
例如：Gen xI1,yI1 xI2,yI2 xI3,yI3 xI4,yI4 i=1,10 j=1,21 （I区）
Gen xII1,yII1 xII2,yII2 xII3,yII3 xII4,yII4 i=10,20 j=1,21 (II区）
1.5 特殊形状的网格
（1）圆形 gen circle xc,yc rad
（2）弧线 gen arc xc,yc xb,yb theta
（3）直线 gen line x1,y1 x2,y2
（4）任意形状 tab 1 x1,y1, x2,y2, ¼,xn,yn, x1,y1 gen tab 1
1.6 赋给单元材料性质
mod e (弹性)
prop d 1800e-6 bu 12.5 sh 5.77 i=1,20 j=1,10
prop d 2400e-6 bu 1250 sh 577 i=1,20 j=11,20
mod m （弹塑性Mohr-Coulumb准则）
prop d 1800e-6 bu 12.5 sh 5.77 c 0 fri 20 ten 0.015 reg i,j
1.7 赋给模型边界条件
（1）固定边界 （结点） Fix x i=1, j=1,21 Fix y i=1,21 j=1
（2）施加边界力 (结点) apply yf -10 i=1,21 j=21
或 apply syy -10 i=1,21 j=21
或 apply xf -5 i=21, j=1,21
或 apply sxx -5 i=21, j=1,21
（3）赋单元内应力 （单元）
ini sxx -10 i=1,20 j=1,20
ini syy -5 var 0 4 i=1,21 j=1,21.
1.8 计算
Set grav 9.81
Set large
Step 1000
Save
1.9 结果显示
Plot grid 显示网格
Plot bo 显示边界
Plot plas 显示塑性区
Plot sig1 fi 显示最大主应力s1

Plot sig2 fi 显示最小主应力s2
Plot sdif fi 显示主应力差(s1- s2))
Plot str 显示主应力矢量场
Plot xdis fi 显示X方向位移
Plot ydis fi 显示Y方向位移
Plot disp 显示位移矢量场
1.10 保存与调用结果命令
Call (或ca ) 调用数据
Save 保存结果
New 重新开始
Rest 调用结果 Quit 退出程序
2. FLAC运用技巧
2.1 模型尺寸
2.2 模拟开挖 Mod nu i=6,15 j=5,12 (或 region i,j)
2.3 模拟锚杆支护（端锚）
struct cable begin grid i1,j1 end grid i2,j2 seg n prop 1
stru prop 1 e 2e5 yield 0.5 a 0.235e-3 sbond 0 kbond 0.0001
stru prop 1 sfri 30 peri 0.2723 den 7.5e-3
2.4 模拟锚杆支护（全长锚固）
struct cable begin grid i,j end x,y seg n prop 2
stru prop 1 e 2e5 yield 0.5 a 0.235e-3 sbond 0.42 kbond 5.37
stru prop 1 sfri 30 perimeter 0.2723 den 7.5e-3
2.5 模拟锚杆支护（预应力锚固）
struct cable begin grid i1,j1 end i2,j2 seg n ten 10 prop 1
struct cable begin node n1 end x,y seg n prop 2
stru prop 1 e 2e5 yield 0.5 a 0.235e-3 sbond 0. kbond 0.1
stru prop 1 sfri 0 perimeter 0.2723 den 7.5e-3
stru prop 2 e 2e5 yield 0.5 a 0.235e-3 sb 0.42 kb 5.37
stru prop 2 sfri 30 perimeter 0.2723 den 7.5e-3
2.6 模拟断层
Mod nu j=37
int 1 as from i1,j1 to ,i1,j2 bs from i2,j1 to i2,j2
int 1 kn 1000 ks 400 fri 25 c 0.01 t 0.0001
2.7 其它技巧
（1）网格优化
（2）先弹性、后塑性
（3）分步开挖
（4）动力学问题模拟.
（5）固流耦合问题模拟
（6）合理解释结果
（7）多种形式输出结果
（8）报告格式
第三、四天学习彭文斌的《FLAC 3D实用教程》

第5天 运用FLAC做一个小项目
第六天：分享一些FLAC3D命令的FAQ资料！
1. 如何调整视图的大小、角度？,
答：综合使用x, y, z, m, Shift键，配合使用Ctrl+R，Ctrl+Z等快捷键
2. 最先需要掌握的命令有哪些？
答：需要掌握gen, ini, app, plo, solve等建模、初始条件、边界条件、后处理和求解的命令。
3. 怎样看模型的样子？
答：plo blo gro可以看到不同的group的颜色分布
4. 怎样看模型的边界情况？
答：plo gpfix red sk
5. 怎样看模型的体力分布？
答：plo fap red sk
6. 怎样看模型的云图？
答：位移：plo con dis (xdis, ydis, zdis) 应力：plo con sz (sy, sx, sxy, syz, sxz)
7. 怎样看模型的矢量图？
答：plo dis (xdis, ydis, zdis
8. 怎样看模型有多少单元、节点？
答：plo info
9. 怎样输出模型的后处理图？
答：FilePrint typeJpg file，然后选择FilePrint，将保存格式选择为jpg文件
10. 怎样调用一个文件？
答：Filecall或者call命令
11. 如何施加面力？!
答：app nstress
12. 如何进行边界约束？
答：fix x ran （约束的是速度，在初始情况下约束等效于位移约束）
13. 如何知道每个单元的ID？
答：用鼠标双击单元的表面，可以知道单元的ID和坐标
14. 如何进行切片？
答：plo set plane ori (点坐标) norm (法向矢量)
plo con sz plane (显示z方向应力的切片）
15. 如何保存计算结果？
答：save +文件名
16. 如何调用已保存的结果？
答：rest +文件名；或者FileRestor
17. 如何暂停计算？
答：Esc
18. 如何在程序中进行暂停，并可恢复计算？
答：在命令中加入pause命令，用con tinue进行继续
19. 如何跳过某个计算步？
答：在计算中按空格键跳过本次计算，自动进入下一步
20. Fish是什么东西？
答：是FLAC3D的内置语言，可以用来进行参数化模型、完成命令本身不能进行的功能
21. initial 与 apply 有何区别？

答：initial初始化命令，如初始化计算体的应力状态等
apply边界条件限制命令，如施加边界的力、位移等约束等。
initial的应力 状态会随计算过程的发生而发生改变，一般体力需要初始化，而apply
施加的边界条件不会发生变化 。
22. 如何查看各个时段不平衡力的具体数值？
答：采用his来记录计算，包括位移应力等 命令his unbal
his gp(zone) zdis range (0 0 0)
或者id=？ 导出数据命令his write n vs m begin 时步 end 时步 file .
n表示纪录的id m表示时步
要导出不平衡力的具体数值
his unbal
step 100000 or solve7 k:
his write 1 vs step begin 1 end 1000 file
使用上述命令就可以查看各个时步下的不平衡力的具体数值
23. 如何调用一些可选模块？
答：config dyn (fluid, creep, cppudm)
24 .如何在圆柱体四周如何施加约束条件？
答：可以用fix ... ran cylinder end1 end2 radius r1 cylinder end1 end2 radius r2 not，其中r2其实就是选择range的时候选两个圆柱的差，即得到边界。
25. 如何能把一个PLOT的图像数据导出来以便用其他软件绘图？
答：用set log on 命令，把数据导出来，转到excel里处理一下，然后用surfer或者什么作
图软件绘制就行了。
26.关于dd、dip的理解： dip-direction angle, measured in the global xy-plane clockwise from
the positive y-axis 这个是从y轴到x顺时针方向所转过的角度；dip dip angle, measured in the
negative z-direction from the global xy-plane 这个是xy平面与z轴负方向的夹角。
dip表示对称参照面与 xy平面的夹角，对称参照面与xy平面的夹角在xy平面的投影是一条
射线 ，dd表示y轴正向顺时针到那条射线的夹角。首先应该按照dd的方向大体确定这个
面的朝向，dd 指的是从y轴正方向按顺时针（clockwise）方向转向所要确定面的法线方向
在xy平面上的投 影的夹角，然后再确定dip，dip指的是从xy平面转向所要确定的平面的
角．
27. 如何调用FISH文件？
答：新手调用FISH文件出错的原因：是：文件名为 (因为在记事本里这个txt
的后缀是默认的）。修改方法是：将 里面的内容全部复制到新的记事本里 ，再
按保存，保存时候将保存类型改为所有文件(*,*),这时你便可在文件名栏内输入，
类 型也就正确了。
28. 如何理解Tension-p shear-p tension-n shear-n表示的含义？
答： 在计算的循环里面,每个循环中,每个zone都依据failure criterion处于不同的状态,shear
和tension分别表示因受剪和受拉而处于塑性 状态.n表示now,p表示previous,即分别表示在
现在和以前的循环当中处于塑性状态
29. 绘制相关曲线命令的一些解释
1) 在plot hist m vs n的形式里,m代表y轴,n代表x轴(不管m,n的正负)
2) 表示对其值作如果大家使用AUTOCAD的话就明白的含义了,比如上
面的 hist 1 gp ydisp的值是0~100,那么vs -1就变成-100~0.以此类推.
3) 为什么要这 么做呢?主要是为了符合岩土工程的习惯需要,例如桩载荷试验曲线,沉降曲线

等都不是 画在第一象限内.
30. 如何查看剖面上任一点的位移值？
print gp disp range x() y( ) z( )或!
print gp disp range id
plot gp disp range x() y( ) z( )或
plot gp disp range id
31. fix x y z range x -0.1 0.1 ..........................a
fix x range x -0.1 0.1................................b 请问a式与b式有何区别？
a 表示 在x=0 这个平面 是固定的
b 表示在x=0 这个平面 只x方向不能发生运动
32. 如何显示变形轮廓线的命令？ plo ske magf 10 其中10为放大系数

2011年的第一天：
首先介绍一下FLAC3D4.0新版本的安装吧！
第一步：放DVD安装光盘到光驱；
第二步：打开光盘，安装点START安装程序，按提示一步一步的进行，建议使用32位的！
第三步：插上密码狗；
第四步：就可以随心所欲的使用了！
第一讲！断层的加入
断层用INTERFACE来建
思路：1：分别建立上、下盘
2：建立INTERFACE 并设置相关参数
3：移动到一块
4：重点是法向量（可以看看高中的数学课本）
5：这样只能建立平面的断层
6：对于曲面的断层应该进行更深的研究
第二讲：露天高边坡的建模
可以用CYLINDER和CSHELL建立
思路：1：划分好台阶
2：台阶的建立很重要 一定要矩形形式的CSHELL 不能用楔形形式的CSHELL建立台阶面
很关键
3：一层一层的摞起来就形成了具有台阶的高边坡
4：边坡脚位置到左边界为1.5坡高 ，边坡顶位置到右边界的距离为2.5倍坡高，坡顶到底面
为2倍坡高
5：运用自身的功能建立的边坡比较规则，并且工作量很大
6：下一步的工作就是想通过其他软件进建模来导入l
第三讲：地下采空区的稳定性分析
可以通过建立剖面图来进行分析研究
思路：1：选取剖面具体位置
2：用BRICK进行建模
3：按实际开采过程开挖吧
4：开挖完了就是空区了
5：运用PL的那些相关命令进行分析研究
6：重要的不是模拟的过程，而是分析的重要性

第四讲：采煤工作面的推进过程中围岩压力分析研究
用BRICK建模
思路：1：建立模型，尤其要学会用GROUP这个命令 很强大
2：模拟开挖过程 NULL命令的使用很关键
3：分析顶板和围岩的应力和位移变化
4：能分析出初次来压和周期来压的大致范围
5：可以进行离层的分析模拟
6：对于工作面通过断层的数值模拟我会在下一专题介绍
第五讲:简化模型与符合现实
1.这是一个辩证的问题,鱼和熊掌不可兼得;
2.思路要明确,你要知道自己想分析什么东西;
3.预期一下大概会是个什么样的结果;
4.现在随着4.0的发布网格密一些是可以的,但也要尽量的减少不必要的网格设置;
3D只是一个工具，不要太依赖模拟的结果，要和其他的方法结合使用；
6.就到这吧！这是 自己最近做的几个课题以后的一些想法体会！希望能对开始接触项目研究
的人员提供一些建议和参考！