RFPA2D动态版培训教程.ppt

初级培训教程 RFPA Dynamic动态版 主要内容 RFPA Dynamic动态版简介 RFPA Dynamic的基本原理 RFPA Dynamic可研究的问题 RFPA Dynamic几个特有设置 RFPA Dynamic版分析问题的流程 几个有关动态问题的RFPA模拟 一 RFPA Dynamic动态版简介 RFPA Dynamic动态版简介 RFPA Dynamic是RFPA的动态分析版本 可以进行岩石类材料脆性材料在动态 冲击 载荷作用下应力波传递规律及其诱发破裂过程的数值试验 动态分析时 RFPA Dynamics可以接受应力波或者初始速度作为输入 在给定合理时间步长的条件下 按照时间步长进行逐步变形与破裂过程分析 从而可以探讨材料非均匀性对于应力波传播过程的影响以及应力波诱发破裂过程的基本规律 请观看动态破坏和应力波传播过程 RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA2Dmodelingofstresswavepropagationanddynamicfailure RFPA Dynamic的基本原理 RFPA Dynamic是在RFPA静态版的基础上开发的真实破坏过程分析的动态分析程序 该程序可以以一个应力波或初始速度作为输入 按照时间步长进行逐步分析 在每个时间步 必须要考虑质量个加速度对力学平衡的影响 用弹性动力学有限元程序进行应力分析 用最大拉应力准则和摩尔库仑准则判断基元是否损伤 这里可以引入应变率对于单元强度的影响 对于损伤的单元 采用与静态分析时类似的本构关系进行单元的破坏处理 RFPA Dynamic可研究的问题 1 均匀及非均匀材料中应力波的传播规律 2 引力波诱发的材料的变形与破裂过程 3 岩石 混凝土等材料的动态变形 破坏以及声发射规律 4 冲击载荷作用下的岩石及混凝土结构的破坏过程 5 动 静组合加载下岩石及混凝土结构与破裂过程 三 RFPA Dynamic版特有的几个设置 网格划分 增加了从文件中读入网个数据功能文件格式 mdf 可以考虑模型的厚度 强度准则设置 提供了3种本构关系的选择 1 弹脆性而具有残余强度的本构关系 2 弹脆性且具有线性软化的本构关系 3 弹脆性且具有幂函数软化本构关系 1 弹脆性而具有残余强度的本构关系 2 弹脆性且具有线性软化的本构关系 3 弹脆性且具有幂函数软化本构关系 边界条件设置 动态版的边界条件包括 1 静态作用下的边界条件 2 动载荷作用下的边界条件 3 动静态组合作用下的边界条件 动态边界条件设置 如果选择DynamicAnalysis将出现此对话框 该对话框指定了X和Y方向的动态载荷施加 目前程序施加给定应力 同时可以选择对应的底面或右侧面为自由或位移约束 对于每个方向 施加的应力波由4个点来定义 每个点的坐标表示时间 单位为微秒 和应力 单位为Mpa 此外可以以一个文件给定的应力波函数来给定 对于动态分析 需要指定时间步长 即每个计算步所对应的时间间隔 此外 需要指定阻尼系数 默认为0 静态 动态分析边界条件的设置 进行静态 动态分析 需要指定静态分析的结步 也就是说 从该步开始 后面的分析为动态分析 这个功能对于研究处于静态载荷作用下的动态扰动分析非常有用 如果选择给分析类型 则程序要分别调用静态边界条件和动态边界条件设置对话框 分别进行设置 初始条件设置 此对话框用于设定动态加载的初始条件 该对话框用于指定初始的位移 速度 加速度 输入参数值后则可用于鼠标在模型中勾画施加该初始条件的区域 高级设置 AdvancedSetup 是指定参数A的数值以反映单元动态强度的增加 动态强度增加 该方面的详细论述 请参考文献 Zhu W C Tang C A Numericalsimulationofraziliandiskrockfailureunderstaticanddynamicloading InternationalJournalofRockMechanicsandMiningSciences 2006 43 2 236 252 四 RFPA Dynamic版分析问题的流程 RFPA Dynamic计算步骤 三大步 构造模型 前处理 1建立工程文档2网格划分和参数赋值 动态问题 3插入模型结构4边界条件 力 位移 速度 加速度 5控制条件 计算单步运行连续运行 结果分析 后处理 五 几个有关动态问题的RFPA模拟 均匀杆试样在应力波下的剥落破裂过程 试验内容 了解应力波的传播过程 了解应力波下材料试样的破坏机理 巷道在静态和动态载荷下的破裂过程 试验内容 了解巷道在静态载荷下的破坏模式及过程 了解巷道在动态载荷下的破坏模式及过程 如上图所示 在静态载荷作用下 外部载荷P采用以位移控制的加载方式 每步加载位移为0 002mm 这里给出了第20和30步时的破裂模式 在动态载荷作用下 施加的载荷P为一个梯形应力波 应力波峰值为30MPa 由此可以看出静态和动态载荷作用下巷道的破裂模式的差异 计算结果分析 计算结果分析