FLAC3D50模型及输入参数说明.docx

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FLAC3D50模型及输入参数说明

材料模型及关键字说明（model）

MODEL

关键字

说明

力学模型

anisotropic

横向同性弹性模型

cam-clay

修正剑桥模型

doubleyield

D-Y模型

drucker

德鲁克普拉格模型

elactic

各向同性弹性模型

mohr

摩尔-库伦模型

null

空模型

orthotropic

正交各向异性弹性模型

ss

应变硬化/软化模型

subliquitous

双线性应变硬化/软化多节理模型

ubiquitous

多节理模型

finn

纯动力学模型

蠕变模型

burger

Burger材料粘弹性模型

cpower

幕律材料模型

cvisc

Burger、蠕变组合材料模型

cwipp

岩盐变形模型

power

二分幕律模型

pwipp

粘塑性模型

viscous

经典粘弹性模型

wipp

蠕变模型

流体模型

flanistropic

各向异性流体模型

fl」sotropic

各向同性流体模型

flnull

空流体模型

热力模型

thanistropic

均质热导模型

thnull

空热导模型

Example:

modelmohrrangex=1,10y=1,10z=1,10（groupname）

propbulk25.0e9shear5.2e9coh0.23e6dil20.0frict38.0tension0.0e6

1.1模型参数代码

可参考manual中各个章节的command命令及说明，注意单位。

用prop赋值。

1.1.1各向同性弹性模型

各向冋性弹性材料参数（IsotropicElastic-MODELmechanicalelastic）

1

bulk

:

体积模量，或松散系数K

2

shear

切边模量，G

1.1.2横向同行弹性模型

横向同行弹性模型材料参数（TransverselyIsotropicElastic-MODELmechanicalanisotropic）

1

dd

同性平面的倾向

2

dip

同性平面的倾角

3

e1

同性平面的弹性模量

4

e3

垂直冋性平面的弹性模量

5

g12

切变模量

6

nu12

:

同性平面内施力时的泊松比

7

nu13

垂直冋性平面内施力时的泊松比

1.1.3正交各向异性弹性模型

正交各向异性弹性模型材料参数（OrthotropicElastic-MODELmechanicalorthotropic）

1

dd

轴1-‘所定义平面的倾向

2

dip

轴1-‘所定义平面的倾角

3

e1

1'方向弹性模量

4

e2

：

2'方向弹性模量

5

e3

p'方向弹性模量

6

g12

平行于轴1-‘平面的切变模量

7

g13

:

平行于轴1-‘平面的切变模量

8

g23

:

平行于轴2-‘平面的切变模量

9

nu12

沿2'方向施力，1方向的泊松比

10

nu13

:

沿3'方向施力，1方向的泊松比

11

nu23

:

沿3'方向施力，2'方向的泊松比

12

nx

轴1-‘所定义平面单位法线x分量

13

ny

:

轴1-‘所定义平面单位法线y分量

14

nz

:

轴1-‘所定义平面单位法线z分量

15

rot

旋转角

1.1.4德鲁克-普拉格模型

德鲁克-普拉格模型的材料参数（Drucker-Prager-MODELmechanicaldrucker）

1

bulk

弹性体积模量，K

2

ksnear

材料参数，ke

3

qdil

材料参数，qe

4

qvol

材料参数，q甲

5

shear

弹性切变模量，K

6

tension

抗拉强度，$

1.1.5摩尔-库伦模型

摩尔-库伦模型的材料参数（Mohr-Coulomb-MODELmechanicalmohr）

1

bulk

弹性体积模量，K

2

cohesion

内聚力，c

3

dilation

剪胀角，屮

4

friction

内摩擦角，①

5

shear

弹性切边模量，G

6

tension

抗拉强度，$

1.1.6多节理模型

多节理模型的材料参数（Ubiquitous-Joint-MODELmechanicalubiquitous）

1

bulk

弹性体积模量，K

2

cohesion

内聚力，c

3

dilation

剪胀角，屮

4

friction

内摩擦角，①

5

jcohesion

节理内聚力，cj

6

jddirection

弱面dip方向（倾向）

7

jdilation

节理剪胀角，母

8

jdip

弱面dip角度（倾角）

9

jfriction

节理摩擦角，①

10

jnx

弱面单位法线x分量

11

jny

弱面单位法线y分量

12

jnz

弱面单位法线z分量

13

jtension

抗拉强度，⑸

14

shear

弹性切边模量，G

15

tension

抗拉强度，dr

1.1.7应变硬化/软化模型

应变硬化/软化模型的材料参数（Strain-Hardening/Softening-MODELmechanical

ssoftening）

1

bulk

:

弹性体积模量，K

2

cohesion

内聚力，c

3

ctable

:

塑性剪切应变-内聚力的表号

4

diation

剪胀角，屮

5

dtable

塑性剪切应变-剪胀角的表号

6

friction

内摩擦角，①

7

ftable

塑性剪切应变-摩擦角的表号

8

shear

弹性切边模量，G

9

tension

:

抗拉强度，d

10

ttable

塑性剪切应变-抗拉强度的表号

1.1.8双线性应变硬化/软化多节理模型

双线性应变硬化/软化多节理模型的材料参数（BilinearStrain-Hardening/SofteningUbiquitous-Joint-MODELmechanicalsubiquitous）

1

bijoint

=0,为线性节理，默认

=1,为双线性节理

2

bimatrix

=0,线性矩阵

=1,双线性矩阵

3

bulk

:

弹性体积模量，K

4

c2table

塑性剪切应变-内聚力c的表号

5

cjtable

节理塑性剪切应变-节理内聚力Cj1的表号

6

cj2table

节理塑性剪切应变-节理内聚力Cj2的表号

7

cohesion

内聚力，C1

8

co2

内聚力，C2

9

ctable

:

塑性剪切应变-内聚力C1的表号

10

d2table

塑性剪切应变-剪胀角亚的表号

11

di2

剪胀角，申2

12

dilation

剪胀角，W

13

djtable

节理塑性剪切应变-节理剪胀角出1的表号

14

dj2table

节理塑性剪切应变-节理剪胀角田2的表号

15

dtable

塑性剪切应变-剪胀角W1的表号

16

f2table

塑性剪切应变-摩擦角①2的表号

17

fjtable

节理塑性剪切应变-节理摩擦角①1的表号

18

fj2table

节理塑性剪切应变-节理摩擦角①2的表号

19

fr2

摩擦角①2

20

friction

摩擦角®

21

ftable

塑性剪切应变-摩擦角Q1表号

22

jc2

节理内聚力Cj1

23

jcohesion

节理内聚力Cj2

24

jddirection

弱面dip方向（倾向）

25

jdilation

节理剪胀角谢1

26

jdip

弱面dip角度（倾角）

27

jd2

节理剪胀角，母1

28

jfriction

［节理摩擦角，①j1

29

jf2

节理摩擦角，①2

30

jnx

弱面单位法线X分量

31

jny

弱面单位法线y分量

32

jnz

弱面单位法线z分量

33

jtension

节理抗拉强度，C5j

34

shear

弹性切边模量，G

35

tension

抗拉强度，$

36

tjtable

节理塑性剪切应变-节理抗拉强度otj的表号

37

ttable

节理塑性剪切应变-节理抗拉强度a的表号

下列参数可以显示、绘图或者fish访冋

1

esplastic

塑性切应变

2

etplastic

塑性拉应变

3

etjplastic

节理塑性拉应变

4

esjplastic

节理塑性切应变

1.1.9D-Y模型

D-Y模型的材料参数（Double-Yield-MODELmechanicaldoubleyield）

1

bulk

弹性体积模量，K

2

cappressure

cap压力，pc

3

cohesion

内聚力，c

4

cptable

:

塑性体应变-cap压力的表号

5

ctable

塑性切应变-内聚力的表号

6

dilation

剪胀角，屮

7

dtable

塑性切应变-剪胀角的表号

8

evplastic

塑性体应变总量

9

friction

内摩擦角，①

10

ftable

塑性切应变-摩擦角的表号

11

multiplier

当前塑性-cap模量与弹性体积和切变模量的倍数，R

12

shear

最大弹性切变模量，G

13

tension

:

抗拉强度，®

14

ttable

塑性拉应变-抗拉强度的表号

下列计算参数可以显示、绘图和通过fish访冋

1

esplastic

累积塑性切应变

2

etplastic

累积塑性拉应变

3

evplastic

累积塑性体应变

1.1.10修正剑桥模型

修正剑桥模型的材料参数（ModifiedCam-Clay-MODELmechanicalcam-clay）

1

bulkbcund

1最大的弹性体积模量，Kmax

2

cv

初始容积，Vc

3

kappa

弹性膨胀线斜率，k

4

lamda

:

常态固结线斜率，入

5

mm

摩擦常数，M

6

mpc

预固结压力，pcO

7

mp1

［预固结压力，P1

8

mv1

指定在参考压力常态固结线的容积VA

9

poisson

泊松比，V

10

shear

弹性剪切模量，G

下列参数可以显示、绘图以及fish访冋

1

bulk

:

体积模量，K

2

camcp

:

当前平均有效应力

3

camev

累积总容积应变

4

camevcp

累积塑性容积应变

5

cq

当前平均差分应力

1.1.11纯动力学模型

纯动力学模型的材料参数（configdynamic,modelmechfinn）

1

bulk

弹性体积模量，K

2

cohesion

内聚力，c

3

ctable

弹性切应变-内聚力的表号

4

dilation

剪胀角，屮

5

dtable

塑性切应变-剪胀角Y的表号

6

ffc1

常量，C1

7

ffc2

常量，C2

8

ffc3

常量，C3

9

ffc4

常量，C4

10

fflatensy

反向之间的最小时间步数

11

ff_switch

=0:

Martin（1995）公式

=1:

Byme（1991）公式

12

friction

内摩擦角，①

13

ftable

塑性切应变-摩擦角的表号

14

shear

:

最大弹性切变模量，G

15

tension

抗拉强度，dr

16

ttable

塑性拉应变-抗拉强度的表号

下列参数可以显示、绘图和通过fish访问

1

esplastic

塑性切应变

2

etplastic

塑性拉应变

3

ffcount

检测切应变反向的数

4

ffcvd

体应变，8/d

1.1.12经典粘弹性模型

经典粘弹性模型的材料参数（

ClassicalViscoelastic（MaxwellSubstanee）-MODEL

mechanicalviscous）

1

bulk

弹性体积模量，K

2

shear

弹性剪切模量，G

3

viscosity

动力粘度，n

1.1.13粘弹性模型

粘弹性模型的材料参数（BurgersModel-MODELmechanicalburgers）

1

bulk

弹性体积模量，K

2

kshear

Kelvin弹性剪切模量，Gk

3

kviscosity

Kelvin动力粘度，n

4

mkshear

Maxwell切边模量，Gm

5

mviscosity

Maxwell动力粘度，附

1.1.14二分幕律模型

二分幕律模型的材料参数（PowerLaw-MODELmechanicalpower）

1

a1

常数，A1

2

a2

常数，A2

3

bulk

弹性体积模量，K

4

n1

指数，n1

5

n2

指数，n2

6

rs1

参考应力，d

7

rs2

参考应力，d

8

shear

弹性剪切模量，G

1.1.15蠕变模型

蠕变模型材料参数（WIPPModel-MODELmechanicalwipp）

1

actenergy

活化能，Q

2

awipp

常数，A

3

bwipp

常数，B

4

bulk

弹性体积模量，K

5

dwipp

常数，D

6

e_dot_star

临界稳定状态蠕变率，詛

7

gasc

气体常数，R

8

nwipp

指数，n

9

shear

弹性剪切模量，G

10

temp

温度，T

下列参数可以显示、绘图和通过fish访问

1

eprime

累积主蠕变应变

2

erate

累积主蠕变应变率

1.1.16Burger、蠕变组合材料模型

Burger、蠕变组合材料模型的材料参数（E

mechanicalcvisc）

3urgers-CreepViscoplasticModel-MODEL

1

bulk

弹性体积模量，K

2

cohesion

内聚力，c

3

density

密度，p

4

dilation

剪胀角，屮

5

friction

内摩擦角，①

6

kshear

Kelvin弹性剪切模量，Gk

7

kviscosity

Kelvin粘度，n

8

shear

弹性剪切模量，G

9

tension

抗拉强度，dr

10

mviscosity

Maxwell动力粘度，叩

下列计算参数可以显示、绘图和通过fish访冋

1

esplastic

累积塑性切应变

2

etplastic

累积塑性拉应变

1.1.17幕律模型

幕律模型的材料参数（Power-LawViscoplasticModel-MODELmechanicalcpower）

1

a1

常数，A1

2

a2

常数，A2

3

bulk

弹性体积模量，K

4

cohesion

内聚力，c

5

dilation

剪胀角，屮

6

friction

内摩擦角，①

7

n1

指数，n1

8

n2

指数，n2

9

rs1

参考应力，dref

10

rs2

参考应力，d

11

shear

弹性剪切模量，G

12

tension

抗拉强度，d

1.1.18粘塑形模型

粘塑形模型的材料参数（WIPP-CreepViscoplasticModel-MODELmechanicalpwipp）

1

actenergy

活化能，Q

2

awipp

常数，A

3

bwipp

常数，B

4

bulk

弹性体积模量，K

5

dwipp

常数，D

6

e_dot_star

临界稳定状态蠕变率，爲

7

gasc

气体常数，R

8

kshear

材料参数，K①

9

nwipp

指数，n

10

kdil

材料参数，qk

11

kvol

材料参数，q①

12

shear

弹性切变模量，G

13

temp

温度，T

14

tension

抗拉强度，dr

以下计算参数可以显示、绘图和通过fish访问

1

eprime

累积主蠕变应变

2

erate

累积主蠕变应变率

3

esplastic

累积塑性切应变

4

etplastic

累积塑性拉应变

1.1.19碎盐变形模型

碎盐变形模型的材料参数（Crushed-SaltModel-MODELmechanicalcwipp）

1

actenergy

活化能，Q

2

awipp

常数，A

3

bf

最终体积模量，Kf

4

bwipp

常数，B

5

b0

蠕变压实系数，B0

6

b1

蠕变压实系数，B1

7

b2

蠕变压实系数，B2

8

bulk

弹性体积模量，K

9

d」

最终密度，p

10

dwipp

常数，D

11

e_dot_star

临界稳定状态蠕变率，謀

12

gasc

气体常数，R

13

nwipp

指数，n

14

rho

密度，p

15

sf

最终切变模量，Gf

16

shear

弹性切变模量，G

17

temp

温度，T

以下计算参数可以显示、绘图和通过fish访问

1

fracd

当前碎片密度，p

2

sg1

蠕变压实参数，G

3

sk1

蠕变压实参数，K

1.1.20均质流体模型

均质流体模型的材料参数

1

permeability

等方向渗透性，k

2

porosity

孔隙率，n（默认时，n=0.5）

1.1.21各向异性流体模型

各向异性流体模型的材料参数

1

fdd

k1-k2的平面倾向

2

fdip

k1-k2的平面倾角

3

frot

k1轴和倾角矢量的转角

4

h1

Pk1方向的渗透性

5

h2

k2方向的渗透性

6

h3

k3方向的渗透性

1.1.22均质热导模型

均质热导模型的材料参数

1

conductivity

等方向传热系数，K

2

specheat

比热容，Cv

1.2模型适用说明

遍布节理模型适用于Mohr-Coulomb材料来明确显示力在各个方向上的差异性。

双线性

软化应变遍布节理模型综合了软化应变Mohr-Coulomb模型和遍布节理模型，这种模型包含

面向矩阵和遍布节理的一个双线性断裂点集。

改进的Cam-clay模型反映了形变度和抗破坏能力对体积变化的影响。

Mohr-Coulomb模型最适用于一般工程研究，同时，Mohr-Coulomb的内聚力和摩擦角参

数相对于地质工程材料的其它属性，更容易获得。

软化应变和遍布节理塑性模型实际上是Mohr-Coulomb模型的变形，这些模型如果在附加材料参数的值较高时将得出与Mohr-Coulomb模型同样的结果。

Druck-Prager模型是一个相对于Mohr-Coulomb模型的破坏标准的简化体，但是它一般不适于用来描述地质工程材料的破坏情况。

它主要是用来把

FLAC3D与其它一些有Druck-Prager模型但却没有Mohr-Coulomb模型的数学软件作比较。

在摩擦力为零的时候请注意，此时Mohr-Coulomb模型退化为Tresca模型，而Druck-Prager

模型退化为VonMises模型。

Druck-Prager模型和Mohr-Coulomb模型是计算起来效率最高的塑性模型，而其它的塑性模型在计算时却需要更多的内存和额外的时间。

例如，塑性应变不能在Mohr-Coulomb模

型中直接计算出来（参见附录G）。

如果需要计算塑性应变，则必需要用应变软化模型。

这

种模型主要是用于破坏后的情况对工程影响重大的工程活动中，如弯曲柱、开采塌落或回填

研究。

Druck-Prager模型、Mohr-Coulomb模型、遍布节理模型、应变软化Mohr-Coulomb模型和双线性应变软化遍布节理模型中的拉伸破坏标准是相同的。

这一标准把拉伸力与剪切力分

隔开来，并确定了一套在拉伸破坏时的相关流程准则。

对于Druck-Prager模型、Mohr-Coulomb

模型和遍布节理模型，当发生拉伸破坏的时候，拉伸强度的值是一个常量。

软化拉伸可以通过应变软化Mohr-Coulomb模型和双线性应变软化遍布节理模型来模拟。

模型

代表材料

应用实例

空值模型

空

孔洞、挖掘、地层倒转

弹性模型

均匀的、各向同性的连续体；线性应力--应变活动

人造材料（如钢）在强度限以下的负载；

安全因子的计算

支架桥面合一弹性模型

具有二个互相垂直并且弹性均匀的平面的材料

柱状玄武岩在强度限以下的负载

横等方弹性模型

具有弹性异向性的薄的层

状物质（如板岩）

层状物质在强度限以下的负载

Drucker-Prager

型

塑性模

有限制的应用；摩擦力很小的软土

用于和确定有限兀程序相比较的模型

Mohr-Coulomb

型

塑性模

软的、水合的粒状物；土壤、岩石、混凝土

一般的岩土力学（如，边坡稳定性和地下挖掘）

应变硬化/应变软化

Mohr-Coulomb塑性模

型

具有非线性材料硬化或软化的粒状物

破坏后的研究（如，进犯式崩塌、弯曲柱、开采塌落）

遍布节理塑性模型

具有力在各向异性的薄的层状物质（如板岩）

在相互邻近的地层中开挖

双线性应变硬化

化遍布节理模型

/应变软

具有非线性材料硬化或软化的层状物

层状物的破坏研究

改进的Cam-clay

模型

形变度和剪力强度以体积变化为函数的材料

粘土的地质构造