zone joints --- FLAC3D单元节理

文摘   科技   2024-09-02 11:53   内蒙古  
1. 引言
过去,FLAC3D使用Interface【界面元的创建(Creation of Interface Geometry)】模拟地质不连续(断层和节理),但只可以模拟少数且不可相交的不连续,自从7.00.144开始引入类似3DEC和UDEC使用的节理表示方法单元节理(zone joints),这种方法可以显式地模拟多个相交的不连续,因而zone joints成为interface的替代方法。zone joints合使用了3DEC的块体边界和PFC的接触算法,打通了FLAC3D,3DEC和PFC,使得连续性模拟和不连续性模拟之间的界限变得不再明显。

2. zone joint的特性

(1) zone joints是双面的,因此它们的创建顺序不会影响结果,交叉点处的力/位移更准确。

(2) zone joints使用了PFC的接触模型,默认的本构模型是Mohr。
(3) zone joints可以用其它任何内置的接触模型来代替,并且可以使用用户定义的模型。
(4) zone joints目前仅限于小应变。
(5) 使用zone joints能够轻松地将3DEC中创建的模型导出到FLAC3D(block to-flac3d)
(6) 可以计算zone joint的FOS。
zone joint使用了PFC的接触模型,默认的接触模型是Mohr。经常使用的接触模型有:
(1) 线性linear
(2) 线性接触键 linear contact bond
(3) 线性平行键 linear parallel bond
(4) 赫兹 hertz
(5) 滞后 hysteretic
(6) 平滑节理 smooth joint
(7) 平面节理 flat joint

3. zone joint命令

更新的zone joint命令共有8个,如下所示 

  • zone joint configure

  • zone joint create

  • zone joint create-contact

  • zone joint delete

  • zone joint gridpoint-stiffness

  • zone joint initialize-stresses

  • zone joint permeability

  • zone joint pore-pressure-update

在9.00.165中曾经引入过命令zone joint fluid,但后来似乎取消了这个命令3DEC出现的诡异问题: 点不能正确地置于平面内】,目前未经测试。


4. zone joint创建方法

创建zone joint的第一种方法是通过3DEC进行转换,其本质是在转换过程中使用了FLAC的zone joint create by-slot "jset"命令【3DEC模型转换到FLAC3D模型(block to-flac3d)】;创建zone joint的第二种方法是直接在FLAC2D或FLAC3D中使用命令zone joint create。zone joint使用了PFC的接触模型,默认的接触模型是Mohr。

block create brick -1 1 -1 1 -1 1block cut joint-set dip-direction 130 dip 40 origin 0 0 1block cut joint-set dip-direction 220 dip 60 origin 0 -0.25 1block zone gen-new min-edge 1 max-edge 1block to-flac3d block-id onmodel newzone import '3dec.f3grid'zone joint configurezone face skin zone joint create skinnedcontact prop stiff-norm 10 stiff-shear 10 friction 89


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