西安科技大学10级期末考试计算机考试由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“西安科技大学期末考试”。
1、FLAC和FLAC3D建模有什么区别?
答:FLAC和FLAC3D基本的建模思想大致是一样的,不同的是FLAC是首先用GRID命令把整体的网格画出来,然后用MODELL NULL命令把网格分成许多部分,再用GEN命令把这些部分一块一块搭接起来。然后再用GEN LINE,GEN ARC等命令画出要开挖的边界,在FLAC中产生网格的命令只有一个GRID,而且只能用一次。而FLAC3D是直接用GEN 命令一块一块搭接,GEN可以用很多次。
2.如何保存计算结果?如何暂停计算?怎样调用一个文件?如何在程序中进行暂停,并可恢复计算?如何调用已保存的结果?
答:save +文件名;ECS;File/call或者call命令;在命令中加入pause命令,用continue进行继续;rest +文件名;或者File / Restor3、对DD,DIP的理解
DD表示节理面正方向在XY面上的投影与Y轴的夹角,也等于节理面与XY面的交线与X轴的夹角; DIP表示节理面与XY面的夹角。对称参照面与xy平面的夹角在xy平面的投影是一条射线,dd表示y轴正向顺时针到那条射线的夹角。首先应该按照dd的方向大体确定这个面的朝向,dd 指的是从y轴正方向按顺时针(clockwise)方向转向所要确定面的法线方向在xy平面上的投影的夹角,然后再确定dip,dip指的是从xy平面转向所要确定的平面的角.
4、改变模型应力边界时FLAC与3DEC的不同之处
答:在3DEC中,当改变应力边界时,模型表面的应力直接被更换,FLAC中改变应力边界时,模型表面的应力为两者应力相加。
5、采矿工程中数值模拟软件有哪几种,分析比较各自适用性及优缺点?
(1)FLAC是快速拉格朗日差分分析(Fast Lagrangian
Analysisof Continua),相信学过数学都应该听说过(拉格朗日^_^)。它最早由Willkins用于固体力学领域。FLAC 3D程序是美国ITASCA公司的产品,目前已经成为岩土力学计算中的重要数值方法之一。它是对FLAC二维的扩展,广泛应用于边坡稳定性评价、地下洞室、隧道工程、矿山工程、甚至是核废料处理。
优点:
1.采用混合离散方法模拟材料的屈服或塑型流动特性,比起有限元更合理。
2.它的求解过程是动态的,能够模拟动态问题。
3.FLAC 3D是基于显式方法进行求解的,方便求出应力增量。
不足:
1.对于线性问题的求解,FLAC3D比其他有限元程序运行得要慢;但是,当进行大变形非线性问题或模拟实际可能出现不稳定问题时,FLAC3D是最有效的工具。
2.用FLAC3D求解时间取决于最长的自然周期和最短的自然周期之比。
(2)UDEC, 通用离散单元程序UDEC(Universal Distinct
Element Code)是基于离散单元法用于模拟非连续系统的二维数值程序。UDEC可以模拟静态或动态载荷作用下非连续介质(如节理岩体)的响应。
最初,开发UDEC是为分析节理岩石边坡的稳定性。UDEC经常应用子采矿工程相关问题的研究,包括静态和动态分析。
UDEC还可以用在地下结构和深部地下高放射性废料存储等领域。
(3)ANSYS
ANSYS软件具有结构、热、电磁、流体分析等强大的功能.该软件采用APDL参数化设计语言,能和AutoCAD, UG, SolidWorks, I-DEAS, PRO/E 等多种CAD软件接口。
6.FLAC使用步骤
使用前步骤:
步骤1:依比例画出所欲分析的资料
在纸上画出地点的位置、地层资料、并简单标示距离及深度资料。
步骤2:换算输入资料成同一单位
将现有地层资料,换算成同一单位。步骤3:应用公式简略计算
应用公式或依据经验,简略算出FLAC输出资料的范围,以作为Debug及输出资料分析时验证。
步骤4:建立x, y坐标与node i, j之间的关系 程序的编写步骤1 Config2 Grid3 Model
4求起始的应力平衡
(1)建立x, y坐标与网格的关系,建议使用Gen指示:
(2)设定材料性质:prop
(3)设定外力:Set Grav, Apply Preure, inisxx, Syy
(4)设定边界条件:fix, free
(5)求起始的应力平衡:solve
(6)储存:Save
7.什么是边界条件,举例说明如何选取? 数值模型的边界条件由场变量(如应力、位移)组成,它是场变量在模型边界的指定。力学边界条件主要有两种类型:应力边界条件和位移边界条件。边界类型的选择 有时加在被模拟物体特殊表面上的边界条件类型很难知道。例如,在模拟实验室三轴试验中,把通过压盘所加的载荷看做应力边界,还是把压盘作为刚性体采用位移边界呢?当然,可以模拟整个试验机,包括那个压盘,但那样很费时。如果刚度反差很大,需要花很长时间才收敛。一般地,如果施加载荷的物体与样品相比很硬,如硬20多倍,那么可以把它作为刚性边界;如果它与样品相比是软的,如软20倍,那么可以把它作为应力边界。虽然作用在物体表面的流体压力属于后一种类型,为了找到岩体的失稳载荷,经常把节理岩体的上边界作为有固定位移速度的刚性边界。这样处理的优点是可以较为容易地控制试验并获得好的荷载以为移曲线图。
8、采矿工程问题的特点及研究方法 与一般岩土工程问题相比.采矿工程中,工作面上覆岩层的损伤、断裂和失稳往往是不可避免的,不像一般岩土工程那样,一定要防止这类现象的发生。目前的固体力学还只能对较为理想的弹性、塑性和损伤体进行可靠的变形与受力分析,而在采场覆岩的变形、运动与受力分析中,更多的是材料或结构破坏后的力学行为,以及结构破坏和失稳的全过程,而且工作面周围不同区域的岩体,其力学性能变化的差别很大,采动岩体是一种连续与非连续相福合的复杂介质。对一般的岩土工程问题,材料和结构破坏意味看报废,因而无任何研究价值;而采矿工程问题中,必须研究材料和结构破坏后的力学行为。采矿工程师们更加关心的问题基本上可以划分为两大类。(1)第一类:采场围岩控制问题.即岩体结构是如何破断的,破断后的岩块是否趋于稳定状态,以及结构失稳后的形态变化。(2)第二类:巷道围岩控制问题,即开采后覆岩移动、变形和破坏导致围岩应力场的变化规律 采矿工程问题除具有一般岩土工程问题的特点外,还具有以下一些主要特点:(1)80%以上煤矿巷道或硐室受到工作面开采的动压影响。(2)煤矿巷道或确室与开采工作面的空间位置关系复杂。(3)由于巷道或硐室与工作面的空间位置关系不同,不同位置的巷道或硐室受到采动影响的程度差别很大。(4)工作面开采将引起很大范围内的岩层产生破裂、垮落、移动和变形。(5)由于受到工作面开采影响的程度不同,开采工作面周围岩体受到的损伤程度不同,其力学性能变化的差别较大。(6)与其他岩土工程相比,工作面周围巷道围岩压力大,围岩比较破碎,围岩中网状裂隙面的间距在1~3 }m以下。(7)受采动应力场强烈影响的巷道围岩产生极不均匀的变形,这种变形与工作面开采引起的整体位移场和采动应力场的分布关系极为密切。9.采矿工程问题探究方法及各自特点 答
1、工程实践类比:根据实践经验和对相似工程地质条件下的工程问题进行对比来确定其巷道布置,施工,支护等其他工程方案。
2、物理模拟(如相似材料模拟):是通过实验室物理实验模拟真实物理过程的方法。将实际地形物理的缩小模型置于实验体(如风洞、水槽等)内,在满足基本相似条件(包括几何、运动、热力、动力和边界条件相似)的基础上,模拟真实过程的主要特征,如空气动力规律和扩散规律。由于所有相似条件不可能完全满足,针对具体要求恰当选取相似参数是实现物理模拟的关键。物理模拟主要用于数值计算模式难于处理的复杂地形以及建筑物影响时的扩散研究。物理模拟实验与现场实验相比条件易控制、重复,且省人力、物力,可进行较全面和规律性实验,是大气扩散研究的重要手段。
3、数值模拟(如flac2d等):数值模拟也叫计算机模拟。它以电子计算机为手段,通过数值计算和图像显示的方法,达到对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题研究的目的。具有直观,简单,节省人力、物力、财力的特点。
10、数值模拟中单元划分原则 答:1.利用对称性2单元的大小(越小越精细)3单元的形状(三角形、四边形、不规则形状)4连续体厚度有突变,弹性参数有突变,突变线要作为单元的边界线5节点必须在单元的顶点上,不能在一个边上。
11、有限元法的分类 答:
一、以方程中未知数代表的意义分:1.位移法(未知数是位移)2.力法(未知数是力)3.混合法(未知数是位移和力)
二、以推导方法分:1直接法2变分法3加权余数法