关于FLAC2D三个问题的补充验证

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1. 引言

两天前写了一个测试FLAC2D时遇到的情况【发现了FLAC2D存在的三个问题 (bug)】，群内有位网友对此给予了反馈，原信息如下：

【这三个可能都不是bug：

1. （bulk, shear) 和（young，poisson）只需要一组即可。老版有点累赘，更新版选择了后者。只需在老参数库文本文件里去掉（bulk, shear)数据即可。
2. 前两行是基于局部坐标系统概念（因为有normal，和一个平面垂直是这个平面的局部系统），第三行是基于整体坐标系统概念（因为基于整体坐标(0,0))。混用有警告不奇怪。第三行改成velocity-normal 0就不会有警告。前两行改成velocity-x 0也不会有警告。
3. IMASS本来就只是用于三维软件（3DEC和FLAC3D)，不适用于FLAC2D。如果在2D里config imass立即有警告，就完美了。】

这位网友要么非常熟悉Itasca软件，要么是Itasca的员工，我们群内不仅有国内Itasca公司(杭州)的工程师，而且也有Itasca总部(明尼苏达)的工程师。Anyway，如同本公众号的大部分文章一样，先前所谓的“发现”是随手写的，既没有打过草稿，也没有经过仔细校对，所以有时判断错误在所难免。本文旨在对这位网友提出的上述反馈作进一步证实。

1. Mohr-Coulomb参数的自动输入

如这网朋友所言，新版本的输入框去掉了bulk和shear这两个参数，直接输入young和poisson，下面左图是原来的设计界面，右图是目前的设计界面。当时出现的问题是循环无限进行下去，但事实上已经达到了平衡或收敛状态。但问题似乎并不是由于从“老参数库”的导入引起的，因为没有导入老参数库。为此，又检查了软件自带的3个参数库：

(1) diaphragm-wall-example

(2) highway-example

(3) mohr-coulomb-UI-example

这3个例子参数库都是Mohr-Coulomb参数，检查发现这三个参数库已经去掉了bulk和shear，因而不应该是参数格式的问题，当时使用的是第(3)个数据库，但记得当时计算后检查材料参数值时，某些参数值已经发生了变化，似乎是通过某种运算得出的数据。这次验证试图复制这种错误，结果没有复制出来。

因此，理论上至少对M-C模型来说，采用UI输入参数和采用命令行输入参数都可以，至于为什么先前会自动篡改输入数据，但这次验证时能够通过，想不出是什么原因，或许以后偶然还能遇到。总之，即使不能称为一个bug，但程序本身确实缺少数据验证工具，阻止不了不良数据的产生。

zone property young 1e7 poisson 0.25 density 2000zone property cohesion 10000 friction 35 tension 0

2. 边界固定

在以前的版本中，下面的仿FLAC3D命令没有问题，但现在会产生警告信息：

zone face apply velocity-normal 0 range position-x 0zone face apply velocity-normal 0 range position-x 60zone face apply velocity 0 0 range position-y 0

“xx gridpoints with conflicting conditions had those conditions removed.”

这是原来在FLAC3D中一直使用的固定边界的命令，之所以提出这个问题，是因为在FLAC2D的7.0版本使用这个命令不会出现警告信息。

网友给出的解释是“前两行是基于局部坐标系统概念（因为有normal，和一个平面垂直是这个平面的局部系统），第三行是基于整体坐标系统概念（因为基于整体坐标(0,0))。混用有警告不奇怪。第三行改成velocity-normal 0就不会有警告。前两行改成velocity-x 0也不会有警告。”

按照网友提供的两种解决方案进行了试验，结果都一样，还会出现警告信息，而且使用第三行使用velocity-normal 0本身就与固定的目的不同。因此，最好的方法是在Model内自动设置zone face。

zone gp fix velocity-y range group 'Bottom'zone gp fix velocity-x range group 'East' or 'West'

3. IMASS本构模型

之所以说"缺失了IMASS模型"是一个bug，是因为记得以前的FLAC2D可以使用IMASS模，因此对这位网友声称的“IMASS本来就只是用于三维软件（3DEC和FLAC3D)，不适用于FLAC2D”进行了验证。查阅了Itasca的文档确实注明了"Not available in FLAC2D"，但这句话有点儿含糊不清，一个可能的解释是新版本正试图把IMASS模型从FLAC2D中去掉，另一个可能的解释是在定制的FLAC2D上包括IMASS模型。

但我确实记得以前在FLAC2D中做过IMASS试验，为此检查了FLAC2D V7.0的一个版本，把上面所示的边坡材料模型由Mohr-Coulomb改为IMASS，在FLAC2D 7.0中进行了试验运行，结果证明低版本的FLAC2D可以运行IMASS模型。

model config imass                              zone cmodel assign imasszone property density 2000zone property in_mod_youngintact 1.74e10zone property in_stren_gsi 30.0zone property in_stren_mi 8.0zone property in_stren_ucsi 20e6zone property in_weak_multecrit 1.0

来源：计算岩土力学

ACT UG 理论 FLAC3D 3DEC 材料试验

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首次发布时间：2023-11-26