PFC2D/3D 顆粒離散元計(jì)算方法及應(yīng)用
定 價(jià):108 元
叢書名:Itasca巖土工程數(shù)值模擬方法及應(yīng)用叢書
- 作者:王濤 韓彥輝 朱永生 張豐收
- 出版時(shí)間:2020/5/1
- ISBN:9787112249176
- 出 版 社:中國(guó)建筑工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TU17
- 頁(yè)碼:17,477頁(yè)
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:小16開
自1971年P(guān)eter Cundall院士創(chuàng)立了離散元以后,該方法已經(jīng)在科研和工程實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用,而Itasca開發(fā)的PFC無疑是世界范圍內(nèi)關(guān)于顆粒離散元的軟件。本書主要介紹了PFC數(shù)值計(jì)算軟件的功能、理論背景、操作方法及開發(fā)技術(shù),并結(jié)合了大量的科學(xué)與工程應(yīng)用,力求既滿足初學(xué)者的要求,也為有一定基礎(chǔ)的讀者深入學(xué)習(xí)PFC提供了理論參考和應(yīng)用實(shí)例。本書的兩位作者曾多年在Itasca美國(guó)從事技術(shù)開發(fā)和咨詢工作,一位作者目前任Itasca中國(guó)技術(shù)總監(jiān)。全書主要內(nèi)容包括:PFC數(shù)值計(jì)算方法及基本理論;PFC入門操作及基礎(chǔ)知識(shí);PFC接觸模型及二次開發(fā);PFC數(shù)值試驗(yàn)功能包FistPkg;PFC光滑節(jié)理模型研究;PFC中加載速率對(duì)巖石力學(xué)特性表征的影響;顆粒流程序與流體動(dòng)力學(xué)的耦合方法;PFC在錦屏深埋隧洞工程中的應(yīng)用;非連續(xù)與連續(xù)(PFC-FLAC)耦合計(jì)算方法;PFC模擬水力壓裂在煤層中的等
章PFC數(shù)值計(jì)算方法及基本理論
1.1PFC數(shù)值計(jì)算方法簡(jiǎn)介
1.1.1顆粒離散元的產(chǎn)生背景
1.1.2顆粒離散元PFC的應(yīng)用與發(fā)展
1.1.3顆粒離散元PFC程序的開放性
1.2顆粒離散元PFC的基本力學(xué)理論
1.2.1顆粒離散元PFC中的物理和力學(xué)定律
1.2.2顆粒離散元PFC中接觸模型的基本組成
1.2.3綜合巖體模型(SRM)
1.2.4平節(jié)理模型
1.3顆粒離散元PFC支持的材料模型
第2章PFC入門操作及基礎(chǔ)知識(shí)
2.1PFC 4.0基本操作
2.1.1PFC 4.0界面操作介紹
2.1.2PFC 4.0算例:入門簡(jiǎn)單算例
2.2PFC 5.0基本操作
2.2.1軟件的安裝
2.2.2軟件的基本操作方法
2.2.3軟件的模擬流程
2.3PFC 5.0功能概述
2.3.1功能與設(shè)計(jì)上的優(yōu)化
2.3.2自動(dòng)多線程和有效的接觸探測(cè)
2.3.3C1ump模板的新運(yùn)算/可視化
2.3.4相關(guān)術(shù)語(Terminology)
2.3.5PFC 5.0的部分突出變化(Select Features Highlight)
2.4PFC中的組件及命令
2.4.1模型組件及命令
2.4.2通用組件及命令
2.5PFC3D算例:淺埋基礎(chǔ)
2.5.1算例介紹
2,5.2球組件的準(zhǔn)備
2.5.3條形基礎(chǔ)的設(shè)置
2.5.4淺埋隧道的開挖
2.5.5小結(jié)
2.6FISH語言
2.6.1FISH語言規(guī)則變量及函數(shù)
2.6.2內(nèi)聯(lián)(inline)FISH或FISH片段
2.6.3FISH函數(shù)的執(zhí)行
2.6.4PFC 4.0~ 5.0的主要FISH語言變化
2.6.5實(shí)例:用FISH函數(shù)標(biāo)記球模型
2.6.6實(shí)例:增加球密度
2.6.7FISH中的錯(cuò)誤處理
2.7PFC2D算例:顆粒材料試件試驗(yàn)
2.7.1算例介紹
2.7.2模型的生成
2.7.3應(yīng)力和應(yīng)變測(cè)量實(shí)用函數(shù)
2.7.4雙軸試驗(yàn)
2.7.5剪切試驗(yàn)
2.7.6小結(jié)
第3章PFC接觸模型及二次開發(fā)
3.1PFC 4.0中的接觸模型
3.2PFC 5.0中的接觸模型
3.2.1接觸模型的框架
3.2.2基于線性模型的算例
3.2.3黏結(jié)顆粒材料(BPM)算例
3.2.4接觸模型的校核
3.3用戶自定義接觸模型的開發(fā)
3.3.1PKC 4.0開發(fā)環(huán)境
3.3.2PFC 5.0開發(fā)環(huán)境
第4章PFC數(shù)值試驗(yàn)功能包FistPkg
4.1概述
4.2功能包簡(jiǎn)介
4.2.1PFC數(shù)值試驗(yàn)類型及實(shí)現(xiàn)步驟
4.2.2功能包文件夾構(gòu)成
4.3試樣制備
4.3.1概述
4.3.2試樣基本屬性的定義
4.3.3試樣材料屬性定義
4.3.4試樣制備成果檢查與分析
4.4試樣加載
4.4.1文件構(gòu)成及功能
4.4.2試驗(yàn)類型及參數(shù)定義
4.4.3相關(guān)主要功能及實(shí)現(xiàn)
4.5數(shù)值試驗(yàn)樣例(以接觸黏結(jié)材料為例)
4.6附本章提及部分代碼及說明
第5章PFC光滑節(jié)理模型研究
5.1模擬節(jié)理巖體的光滑節(jié)理模型
5.1.1PFC 5.0中的光滑節(jié)理模型
5.1.2光滑節(jié)理模型算例
5.2單節(jié)理巖體各向異性研究
5.2.1單節(jié)理SJM模型的參數(shù)特性研究方案
5.2.2光滑節(jié)理模型中的細(xì)觀參數(shù)研究
5.2.3細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定方法
5.2.4驗(yàn)證
5.3層狀節(jié)理巖體各向異性研究
5.3.1層狀節(jié)理巖體模型
5.3.2層狀節(jié)理巖體節(jié)理細(xì)觀參數(shù)影響
5.3.3細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定方法
5.3.4驗(yàn)證
5.4結(jié)論
第6章PFC中加載速率對(duì)巖石力學(xué)特性表征的影響
6.1概述
6.2巖體三軸壓縮物理試驗(yàn)及數(shù)值模擬
6.2.1三軸物理試驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.2.2三軸數(shù)值試驗(yàn)?zāi)M過程
6.2.3PFC3D細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定
6.2.4小結(jié)
6.3SJM細(xì)觀參數(shù)對(duì)巖體宏觀特性影響研究
6.3.1摩擦系數(shù)的影響
6.3.2剛度的影響
6.3.3小結(jié)
6.4節(jié)理巖體加載速率效應(yīng)的數(shù)值模擬研究
6.4.1計(jì)算方案設(shè)計(jì)
6.4.2模擬結(jié)果分析
6.4.3小結(jié)
6.5結(jié)論
第7章顆粒流程序與流體動(dòng)力學(xué)的耦合方法
7.1緒論
7.2流體中含有低集中度顆粒
7.3顆粒群中含有微量流體
7.4低壓力梯度流場(chǎng)中的顆粒群
7.4.1低孔隙度低雷諾數(shù)流動(dòng)中的飽和顆粒群
7.4.2非均勻孔隙度層流到湍流中的部分飽和顆粒群
7.5高壓力梯度流場(chǎng)中的穩(wěn)定顆粒群
7.6高梯度流體壓力場(chǎng)中的非穩(wěn)定顆粒群
7.6.1例1:圓管中的泊肅葉流
7.6.2例2:圓柱擾流問題
7.6.3例3:圓形顆粒在黏性流體中自由沉降過程的互動(dòng)
第8章PFC在錦屏深埋隧洞工程中的應(yīng)用
8.1概述
8.1.1引言
8.1.2支護(hù)優(yōu)化的基礎(chǔ)和依據(jù)
8.1.3錨桿參數(shù)設(shè)計(jì)原則
8.2圍巖開挖響應(yīng)分析
8.2.1圍巖破壞統(tǒng)計(jì)分析
8.2.2圍巖聲波測(cè)試成果分析
8.3圍巖開挖損傷研究
8.3.1歷史回顧與總結(jié)
8.3.2圍巖開挖損傷演化和損傷區(qū)描述
8.4圍巖破壞損傷深度的非連續(xù)方法預(yù)測(cè)
8.4.1大理巖PFC模型參數(shù)設(shè)置
8.4.2大理巖復(fù)雜力學(xué)特性的PFC模擬
……