1 引言
这个系列笔记根据2020年6月Itasca公司发布的Webinar视频改写和扩展而成,主要介绍了FLAC3D 7.0的新功能,穿插了我自己的观点和部分功能的试验,仅作为学术工作参考使用。迄今为止,已经介绍如下四部分:
Part 1: FLAC3D 7.0 新特性简介(P1)---速度提升
Part 2: FLAC3D 7.0 新特性简介(P2)---FISH的显著改进
Part 3: FLAC3D 7.0 新特性简介(P3)---新的本构模型
Part 4: FLAC3D 7.0 新特性简介(P4)---软件集成
现在继续介绍FLAC3D的新特性---用户界面改进。除了本构模型,计算速度这些后端的增强和改进之外,前端用户界面的改进是非常重要的。对于实践的岩土工程师来说,更关心的是如何在最短时间内得出结果,然后解释这些数字的物理含义,为评价和设计提供可靠的依据。
2 “Model Pane”的改进
"Model Pane"也就是模型面板,模型面板的作用是用鼠标选择或操作从而完成一些命令。为了使用模型面板,选择"Model"子菜单。
模型面板内包括了FLAC3D所有的实体单元(Zone)和结构单元(Shell, Liner, Geogrid, Beam, Pile, Cable)。
7.0版本对结构单元可以看,选择以及设置组名。
同时,对于选择的单元组,可以指定本构模型
Extrusion功能是把一个二维模型拉伸为三维模型,以前曾经介绍过使用方法,参看文章《FLAC3D三维模型的建立---Extrusion工具》。尽管以前的版本已经有了这个功能,但7.0版本作了改进,更容易操作。在用Extrusion 建立模型后,可以在模型面板内改进这个模型,包括增加单元密度,设置本构模型,关键结构单元,开挖等操作。熟练使用这个功能可以节省大量数据准备时间。
在过去当需要产生结构单元时,通常使用FISH语言让其自动产生,现在结构单元可以输入dxf了,例如使用下面的命令输入桩单元。
struct pile import from-file 'pile.dxf'
3 非结构化网格生成器
对于三维模型来说,结构化网格只包含六面体,非结构化网格可以包含四面体。过去只有在大型的有限元软件中才有非结构化网格,例如ANSYS和ABAQUS。结构化网格在拓扑结构上是均匀的网格,这样使得复杂外形的边界网格难以生成;非结构网格没有规则的拓扑结构,网格节点的分布是随意的。以前FLAC3D只能生成结构化的网格,现在可以生成非结构化的网格。使用2D Extruder即可产生非结构化的网格,输入dxf文件也能自动划分。下个星期作一个非结构化网格生成的例子。
4 “Geometry Pane”的改进
能够输入外部几何文件是FLAC3D最大的亮点,在6.0版本的基础上优化了这个功能。下面这三篇文章曾经提及或演示过这个功能,在此不再描述,以后将增加更多的实例。
《建立更真实的数值模型(2):FLAC3D与曲面地形的集成》
《FLAC3D与Python的集成 (3)---网格划分Building Blocks》
5. 结束语
本文简要介绍了FLAC3D的新特性---图形用户界面的改进。模型操作(Model),二维转变三维(Extrusion),外部几何形状输入(Geometry) 都是非常实用的功能, 能够极大地提高工作效率。