FLAC3D网格点的加速度向量

文摘   科技   2024-10-06 08:08   内蒙古  
1. 引言

本文的起因是在动力分析的过程中【地质力学问题的动力分析 (Dynamic Analysis)】,偶然发现3DEC获取网格点(gridpoint)加速度向量的FISH函数block.gp.accel不能使用【FLAC3D 初始化孔隙压力 (V9.10)】,记得这个函数在最初的7.0版本中应该还存在,不知道什么时候以及什么原因偷偷地删除了。不过,block list acceleration和block history acceleration命令还保留着【一个被忽略的block list命令压缩试验模拟考虑的几个问题(本构模型和NMD算法)】,因此,如果需要获取网格点的加速度值,仍可以使用这两个命令。随后检查了FLAC3D对应的函数,发现gp.accel还能使用。


2. gp.accel

gp.accel必须在动力分析中才能使用,即当使用了model configure dynamic之后才能使用这个函数【液化模拟(Liquefaction Modeling)】。

2.1 获取方法

v=gp.accel(gp)的作用是获取网格点的加速度向量,其中gp是单元网格点的指针。分量获取方法如下:

gp.accel (gp)->x

gp.accel (gp)->y

gp.accel (gp)->z

使用操作符->代替了以前的用法:

gp.accel.x

gp.accel.y

gp.accel.z

fish define gp_accel    loop foreach local p_gp gp.list        local ga = gp.accel.z(p_gp)    end_loopend

目前,这两种方法均可使用。在Python中,使用下面的函数格式:

accel()

accel_x()

accel_y()

accel_z()


2.2 单元加速度

加速度可以直接在单元中显示,单元的加速度值应该也是由网格点的平均值计算的,尽管还没有进行数值验证。

2.3 加速度历史

使用history命令可以绘制加速度随时步的变化。zone history acceleration-z position (0,0,800)

3. 加速度为什么是负值

在动态分析中,加速度的负值通常表示物体正在减速或朝向负方向运动。具体来说:

(1) 减速:如果一个物体在正方向上运动 (例如向右或向上),而加速度为负值,这意味着物体的速度正在降低,即正在减慢运动。

(2) 方向变化:如果物体的加速度是负值,并且与当前速度方向相反,这可能意味着物体正在转向或改变运动轨迹。

(3) 坐标系统影响:加速度的符号也取决于所设定的坐标系统。例如,在某些情况下,向下的加速度可能被视为负值,而向上的运动可能被视为正值。

因此,负加速度的实际意义依赖于具体的运动上下文和坐标系统。

4. 加速度命令

所有的加速度命令都可以使用分量型式,即acceleration-x/y/z。

(1) zone gridpoint fix acceleration

(2) zone history acceleration-x

(3) zone face apply acceleration, acceleration-dip, acceleration-local, acceleration-normal, acceleration-strike, acceleration-tangential 

(4) zone list profile acceleration

(5) geometry paint-extra acceleration

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