轴对称2D模型转换到3D模型

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1 引言

无论使用哪一种数值模拟软件，2D空间一般只提供两种计算模型，平面应变和轴对称(Axisymmetric)，平面应变模型可以用来模拟大多数具有平面应变特征的岩土工程问题，例如边坡和地下开挖，轴对称模型用于建立圆柱形的实体模型，例如用于研究强度试验的岩土试件、圆形地基承载力和沉降分析、轴对称开挖以及圆柱形桩的承载力。在多场景的模拟中，有时需要比较2D计算和3D计算的结果，因此需要快速地把2D轴对称模型转换成3D轴对称模型。本文讨论了把2D轴对称模型转换为3D模型的方法，同时讨论了直接创建3D轴对称模型的方法。本文虽然难度级别较低，但只有进行不同场景下的练习，才能快速熟练地应用到实际项目。需要指出的是目前任何使用极限平衡法原理的软件不能作轴对称分析，例如Slide和Plaxis LE。

2 转换方法

为了把2D轴对称模型转换到3D模型，需要完成以下步骤：

(1) 在Plaxis2D中把geometry输出为DXF文件；

(2) 在Plaxis 3D中导入DXF；

(3) 使用Revolve工具产生3D模型

3 直接创建

如果不想进行上述转换过程，也可以直接在Plaxis3D中创建3D轴对称模型，具体做法是：(1) 在Structures mode模式中使用Create polycurve画一个圆；(2) 在这个圆上创建一个面(surface)，右击Create >Create surface；(3) 向下拉伸(extrude)圆面产生圆柱体。为了在圆柱体表面上施加力，右击新产生的Volume，选择decompose into surfaces，载荷定义为垂直方向(perpendicular)。

来源：计算岩土力学

岩土试验

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首次发布时间：2022-12-03