extra变量的应用

1. 引言

大多数商业的岩土工程软件只提供用户定义的本构模型的接口，而没有用户定义变量接口的能力，仅Itasca软件拥有这种额外存储数据的功能。几乎每个对象都有extra变量，例如zone, gp, interface, struct等，这允许用户定义的数据与模型对象相关联，例如，如果想存储每个单元的质量和面积，那么可以使用zone.extra把这些信息存储在与每个单元相关的额外变量中。因此在一个程序中，每个具有额外变量能力的模型对象可以分配给多个额外变量，不过最多只能是128个。额外变量可以是任何具有相应FISH类型的类型，即布尔型、整数型、浮点数、字符串、矢量、矩阵等。

无论什么样的对象，extra变量总的表达形式是.extra(pnt,1), 其中第一个变量pnt是对象的指针，第二个变量是相应的额外变量的索引值，值域为1到128。与Pyhton的索引起始值0不同，extra变量的索引值是从1开始，即使在Python的应用中。

fish define setExtra     bi = block.head     loop while bi # 0            zi = block.(bi)            loop while zi # 0                    block.zone.extra(zi,1) = block.zone.mass(zi)                    block.zone.extra(zi,2) = block.zone.area(zi)             zi = block.zone.next(zi)            endloop            bi = block.next(bi)      endloopend

2. 主要的extra变量

如前所述，大多数对象都有extra变量，一些主要的extra变量总结如下：

block.contact.extra

block.extra

block.gp.extra

block.zone.extra

data.scalar.extra

data.vector.extra

data.tensor.extra

dfn.extra

fracture.extra

geom.edge.extra

geom.node.extra

geom.poly.extra

interface.elem.extra

struct.link.extra

struct.node.extra

zone.extra

zone.field.extra

zone.face.extra

extra变量的一些应用在以下文章中曾经讨论过：

Update---在FLAC3D中使用Python

FLAC3D与Python的集成 (4)---zone.Zone类和方法

FLAC3D与Python的集成 (3)---网格划分Building Blocks

结构元链接(structural element links)

离散断裂网络[DFN.]FISH函数分类与解析(UDEC和3DEC)

FLAC3D与Python的集成 (2)---数据交换至Numpy

3. set_extra变量

当使用Python时，使用set_extra变量可以直接把额外变量存储，下面的例子存储了三个变量：z.vol, z.model和gp.pos。

z = it.block.zone.find(1)z.set_extra(1, z.vol())z.set_extra(2, z.model())print(z.extra(1))print(z.extra(2))
gp = it.block.gridpoint.near((2,2,2))gp.set_extra(1, gp.pos())print(gp.extra(1))

4. 应用例子

Itasca软件的应力和位移是在直角坐标系中建立的，也就是说，单元的正应力和剪应力是zone.stress.xx，zone.stress.zz，zone.stress.xz之类的形式，节点位移是gp.disp.x，gp.disp.z之类的形式。对于一些圆形的几何形状，如果要获得单元的径向应力和节点的径向位移，需要进行坐标变换。因此需要引入extra变量来存储这两个变量值(extra.prj)。

网格点径向应力(Vector>Magnitude>Gridpoint)

网格点径向位移(Vector>Magnitude>Gridpoint)