资源描述
Itasca系列软件的应用领域FLAC的应用领域可简单概括为（部分）：岩土工程：主要集中在介质的变形、渐进破坏问题上，例如市政基坑工程开挖支护、高速公路/铁路路基填筑、大型高边坡稳定变形机理、深埋地下工程围岩破坏、矿山崩落开采等。随着分析功能的逐步扩展，FLAC也早已经应用到更为 复杂行业问题研究中，如岩体结构动力稳定性、爆破作用下介质破裂扩展、冲击地压、岩体强度尺寸/时间效应和多场耦 合（水温度力耦合）等问题；地质工程：板块运动、褶曲过程、断裂过程、地震、水文地质等； 建筑/结构工程：建筑结构动力稳定、建筑材料力学特征研究（如混凝土变形、强度特征）。FLAC3D 程序的部分应用领域可归纳为： 岩土工程：主要集中在岩土体介质的变形、渐进破坏问题上，例如市政基坑工程开挖支护、高速公路/铁路路基填筑、大型高边坡稳定变形机理、深埋地下工程围岩破坏、矿山崩落开采等。随着分析功能的逐步扩展，FLAC3D也早已经应 用到更为复杂行业问题研究中，如岩体结构动力稳定性、爆破作用下介质破裂扩展、冲击地压、岩体强度尺寸/时间效应 和多场耦合（水温度力耦合）等问题； 地质工程：构造运动过程、断裂过程、水文地质等； 地震工程：板块运动、地震与振动工程等； 建筑/结构工程：建筑结构动力稳定、建筑材料力学特征研究（如混凝土变形、强度特征）。UDEC 程序部分应用领域可以简述为：岩土工程：基本涵盖FLAC程序全部应用行业，但本质上较之FLAC更有解决优势。主要集中在介质的变形、渐进破 坏问题上，例如大型高边坡稳定变形机理、深埋地下工程围岩破坏、矿山崩落开采等。伴随分析功能的逐渐丰富， UDEC 更是成为复杂行业问题研究的首选工具，如岩体结构渗透特征（裂隙流）、动力稳定性、爆破作用下介质破裂扩展、冲击 地压、岩体强度尺寸/时间效应和多场耦合（水温度力耦合）等问题； 地质工程：地质构造运动过程、断裂过程、水文地质等； 地震工程：板块运动、地震工程与工程振动 建筑/结构工程：建筑结构动力稳定、建筑材料力学特征研究（如混凝土变形、强度特征）； 军事工程：武器系统与发射工程，如弹道运动轨迹优化、炮弹爆炸作用对目标物的破坏过程研究等； 过程工程：农业、冶炼、制造、医药行业的散体物质（皮带）传送、筛选、和分装，如农业中土豆按大小的机械化分 选和分装、冶炼行业中按级配向高炉运送过程中的自动配料研究等。3DEC程序部分应用领域可以简述为： 岩土工程：基本涵盖 FLAC、 FLAC3D、 UDEC 程序全部应用行业，并且本质上较之这些程序更有技术解决优势。具 体地，行业问题主要集中在介质的变形、渐进破坏问题上，例如大型高边坡稳定变形机理、深埋地下工程围岩破坏、矿 山崩落开采等。伴随程序功能的逐步延伸， 3DEC 更是成为复杂行业问题研究的首选工具，如岩体结构渗透特征（裂隙 流）、动力稳定性、爆破作用下介质破裂扩展、冲击地压、岩体强度尺寸/时间效应和多场耦合（水温度力耦合）等 问题； 地质工程：地质构造运动过程、断裂过程、水文地质等； 地震工程：板块运动、地震工程与工程振动 建筑/结构工程：建筑结构动力稳定、建筑材料力学特征研究（如混凝土变形、强度特征）； 军事工程：武器系统与发射工程，如弹道运动轨迹优化、炮弹爆炸作用对目标物的破坏过程研究等； 过程工程：农业、冶炼、制造、医药行业的散体物质（皮带）传送、筛选、和分装，如农业中土豆按大小的机械化分 选和分装、冶炼行业中按级配向高炉运送过程中的自动配料研究等。PFC 的研究领域包括：岩土工程：最初的研究集中在介质力学特性（如本构）、破裂和破裂扩展问题上，在PFC引入和岩体工程中的结构面 网络模拟功能以后，已经应用到复杂工程问题研究中，特别是矿山崩落开采、大型高边坡稳定、深埋地下工程的破裂损 伤、高放核废料隔离处置的岩体损伤和多场耦合等问题； 构造地质：板块运动、褶曲过程、断裂过程、地震地质等； 机械工程：材料疲劳损伤等； 过程工程：农业、冶炼、制造、医药行业的散体物质（皮带）传送、筛选、和分装，如农业中土豆按大小的机械化分 选和分装、冶炼行业中按级配向高炉运送过程中的自动配料研究等。ASC 威震检测1）数据采集系统Richter连续超声数据采集系统：即不间断数据采集能力，满足监测破裂发展全过程的微震和AE监测系统的需要Darwin24位微震采集系统:微震监测的换代技术和产品，在信号采集方式（主动激发和被动接收）、信号采集能力（指 标量和指标采集范围）和数据处理能力（数据量、速度）方面具有突破性进展Omroi16位监测系统：同时满足微震、AE、和超声监测测试目的的多用途换代产品，同时适用于现场监测和实验室测试 Milne12位监测系统:Omroi的简化版，适合于动力参数变化范围相对不大的情形CecchiUSB监测系统:Omroi的简化和便携版，国际上首套便携式装备，适合于动力参数变化范围不大、且对数据采集 速率要求不高的情形2）软件系统（InSite数据实时处理系统）数据管理模块:InSite软件和所有模块的植入平台，执行数据管理功能，为基本模块 波形模块：微震信号波形处理，能为多通道数据提供矢端图、光谱图和偏振图等处理形式定位模块:执行裂纹定位，自动计算源参数并提供三维可视化，并可利用高级定位算法处理具有复杂速度模型的数据媒 获取源位置速度模块：分析速度和振幅信息激活数据。激活数据来源于人工震源，如冲击或发射机滤波模块：滤波模块提供在线数据捕捉、直接数据采集系统控制和实时处理等功能机制模块：使用波形振幅或偏振断层面解的力矩张量转置法进行源机制分析分布式用户模块:InsiteDB系统最新分布式用户模块，允许InSite系统用户更新或下载远程服务器上的微震信息裂纹管理模块：用户可管理水压致裂工程微震监测获取的所有数据数据流可视化：数据流可视化模块支持用户对所有连续数据流执行可视化操作产品新版本信息1）FLAC 改进的流体计算和流-固耦合分析功能：I采用“快速流”方法提高流体计算效率；流-固耦合控制性方程采用完全Biot 理论，考虑有效应力对固体骨架体变的影响 粘滞性阻尼动力分析模块中，特别增加的用于描述剪切模量和阻尼比随应变关联的阻尼模型 布型新版本FLAC程序植入了霍克-布朗本构模型；该模型具有的非线性屈服面特征考虑了强度的 围压效应， 并随围压水平变化采用不同的流动法则，实践证明，霍克-布朗模型对于岩体材料力学行为的描述具有 独到的优势 结构单元功能扩展和改进：新版本程序中添加了衬砌、锚钉等结构单元。特别地，引入了“塑性铰”技术以反映梁、 桩、锚钉单元的极限强度；此外，指定平面外加固单元的间距可自动实现材料属性的二维-三维空间等效转换 热对流分析温度分析模块植入了热传导/对流分析机制 自适应网格技flac在执行大变形模拟时，往往会由于单元产生过量的扭曲变形导致局部网格畸异。自适应网 格技术则根据网格变形状态，自动、适时的在局部区域创建新网格以替代畸异网格，并以插值技术完成两组网格之 间的所有信息传递 新增盖帽土体本构模型：针对土体力学行为的本构模型，模型屈服面由无摩擦强度Mohr-coulomb剪切强度包络线 和非线性体变盖帽屈服面组合形成，模型提供了多种强化律以描述不同类型土体行为特征：盖帽强化率定律可用于 捕捉土体等向压缩试验过程的体变行为；无摩擦强度定律能够再现排水三轴试验中的双曲型应力-应变关系行为； 压缩/剪胀定律适用于模拟单调剪切试验时发生的不可逆体变行为 改进的通用网格类型库:在原有网格生成器的基础上，添加了一系列复杂网格预处理功能，如异形断面隧洞模型、 含有大型不连续结构面地质模型的快速生成等 程序参考手册的丰富和扩展2）FLAC3D 为友好的图形用户界面一基于三维OpenGL技术开发的扩展、快速交互式菜单操作界面，为用户提供广泛对象 可视化功能，包括：模型构造；位移/速度的向量或等值线显示；节理面变形和应力；结构单元变形和应力；以及 变形流动等，且程序支持一系列工业标准格式图形输出 克-布朗本构模型:新版本程序植入了霍克-布朗本构模型；该模型具有的非线性屈服面特征考虑了强度的围压效 应，并随围压水平变化采用不同的流动法则，实践证明，霍克-布朗模型对于岩体材料力学行为的描述具有独到的 优势 64位版本 一FLAC3d|自版本V3.1之后，除已有的32位程序外,特别定制开发了面向Windows XP X64或Windows Vista 64操作系统的64位应用程序，计算效率和最大寻址能力均得到一定程度的提高 多核处理器并行计算一在多核处理器硬件系统架构下，FLAC3D采用多线程技术进行并行计算，经过测试对比发 现，相对于单核情形，双核并行计算的计算效率可提高至1.8倍，特别地，并行计算技术与本构自定义模型不产生 冲突 二维网格拉伸工具一基于FLAC模型文件建立FLAC3D三维模型的网格生成工具，支持两种生成形式：单向线 性拉伸和沿某一对称轴旋转拉伸 节点混合离散技术（NMD） 对于大应变非线性问题分析，线性四面体单元往往会在塑性流动过程中出现过度 刚化现象，节点混合离散技术的采用，消除了此类问题，使得分析结果更为精确 嵌入式衬砌结构单元一新版嵌入式衬砌单元技术弥补了以往单面接触衬砌单元在模拟双面接触情形的不 足，如基坑开挖中挡墙支护的模拟，嵌入地基的部分挡墙结构在其两侧均与岩土体发生相互作用，使得计算条件更 为贴近实际 程序参考手册的丰富和扩展一超文本帮助3）UDEC更为友好的图形用户界面一基于离散单元法分析流程特征，对操作界面进行了完善和扩展，使得数值模拟过 程更为简单快捷。从几何模型创建、边界控制、材料定义、求解设置直至结果后处理等整个流程，均可通过菜单操 作加以实现单元/节理本构模型扩展接口 UDEC为高级用户定制了自定义本构模型应用接口，即支持用户遵循接口通讯 规则基于Visual C+高级开发环境编制特定本构模型并实现调用，UDEC为此提供DLL文件通讯接口 网络版功能一分布式网络内，可将任意一台安装有网络版功能软件狗的计算机设置为服务器，实现对网络内其 他计算机进行软件注册权限分配和管理 块体隐藏/显示功能程序可对单个或成组的块体进行隐藏/显示操作，满足用户对模型可视化效果控制的需 求。该技术更为重要的功能在于辅助分析控制和设置，如节理切割、单元生成、材料定义等流程 更为稳定/精确的开挖/回填模拟设置UDEC针对开挖和回填模拟应用了稳定性、适应性更为优化的技术手 段。技术核心即为使用块体删除/创建功能取代了原有的空（NULL ）单元模型，新创建的块体严格吻合开挖变形区 域边界，并可进行节理切割、修剪、单元剖分、应力初始化和材料定义等操作，消除了复杂模拟开挖/回填模拟过 程可能出现的不真实变形累计、不协调现象 双精度版本UDEC 4.O推出双精度计算版本，提供更精确的求解 混合离散技术新版程序嵌入混合离散技术，以改进大应变模式塑性变形计算精度，其技术核心是以二次单元 分解规则三角形单元 二相流模拟程序具有的尖端裂隙流分析技术，特别适用于模拟流体沿裂隙网络的流通、扩展、迁移行为，其 中，流体可以为单一液相介质或两相介质（不可混、近似不可压缩），如水-气混合物。二项流分析技术无疑为石油 工程、农业、污染控制、废弃料隔离、能源储存和边坡工程领域出现的非常规问题提供解决手段 安全系数计算一基于强度折减法的安全系数计算技术，通常用于边坡稳定分析研究。特别地，UDEC设计了完 备的强度参数折减控制选项 ITASCA旗下的所有软件均植入强大的数据通讯技术，各款软件之间可通过数据IO标准接口实现耦合计算。特别 地， UDEC 为 PFC 程序提供的边界耦合技术，可极大提高离散数值分析的求解效率4）PFC 64位版本 一PFC自版本V4.0之后，除已有的32位程序外,特别定制开发了面向Windows XP X64或Windows Vista 64 操作系统的应用程序，计算效率和最大寻址能力均得到一定程度的提高 模型创建更为快捷、方便一新版PFC程序丰富了功能函数库FishTank,使得试样/地质体模型创建更为方便、灵活， 体现在材料分组、颗粒解译度定义和“超单元”技术等几个方面，其中，材料分组便于创建具有复杂材料组成的颗粒 流模型；颗粒解译度定义满足用户对于模型大小控制的需要，用户可以选择在不同位置使用不同颗粒大小的颗粒生 成规则；“超单元”技术允许用户严格遵循工程材料的真实矿物组成、形状建立颗粒流模型，此外， “超单元”在体现 材料摩擦强度方面具有特殊的优势 光滑节理模型一该模型的应用避免了传统描述方法中沿节理面的颗粒形状、方位特征对节理行为的影响，并且， 模型参数更为直观、便于理解。此外，该模型特别适用于节理化材料 流体一颗粒耦合模拟一自V4.0后，PFC3D可与外部插件CCFD （耦合计算流体动力学）形成耦合分析功能，该 方法对于处理复杂流动模式及任意形状几何模型时具有独特优势 超文本帮助文档一在新版PFC软件中，帮助文件已进行整理并编译为超文本格式帮助系统，该帮助系统中主要 涵盖了以下内容：命令参考手册、工程案例手册等
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