FLAC3D50模型及输入参数说明.docx

1、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ani sotropic横向同性弹性模型cam-clay修正剑桥模型doubleyieldD-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burgerBurger材料粘弹性模型cpower幕律材料模型cviscBurger、蠕变组合材料模型cwipp岩盐变形模型powe

2、r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fl ani stropic各向异性流体模型flsotropic各向同性流体模型fl n ull空流体模型热力模型th a ni stropic均质热导模型th n ull空热导模型Example:model mohr range x=1,10 y=1,10 z=1,10 ( group n ame)prop bulk 25.0e9 shear 5.2e9 coh 0.23e6 dil 20.0 frict 38.0 tension 0.0e61.1模型参数代码可参考manual中各个章节的comma nd命

3、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(Isotropic Elastic -MODEL mechanical elastic )1bulk:体积模量，或松散系数 K2shear切边模量，G1.1.2横向同行弹性模型横向同行弹性模型材料参数(Transversely Isotropic Elastic - MODEL mechanical anisotropic )1dd同性平面的倾向2dip同性平面的倾角3e1同性平面的弹性模量4e3垂直冋性平面的弹性模量5g12切变模量6n u12:同性平面内施力时的泊松比7n u13垂直冋性平面内施力时的泊松

4、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( Orthotropic Elastic -MODEL mechanical orthotropic )1dd轴1- 所定义平面的倾向2dip轴1- 所定义平面的倾角3e11方向弹性模量4e2：2 方向弹性模量5e3p 方向弹性模量6g12平行于轴1- 平面的切变模量7g13:平行于轴1- 平面的切变模量8g23:平行于轴2- 平面的切变模量9n u12沿2方向施力，1方向的泊松比10n u13:沿3方向施力，1方向的泊松比11n u23:沿3 方向施力，2 方向的泊松比12nx轴1- 所定义平面单位法线 x分量13ny:轴1- 所

5、定义平面单位法线 y分量14nz:轴1- 所定义平面单位法线 z分量15rot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 -MODEL mechanical drucker )1bulk弹性体积模量，K2ksnear材料参数，ke3qdil材料参数，q e4qvol材料参数，q甲5shear弹性切变模量，K6tension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 -MODEL mechanical mohr )1bulk弹性体积模量，K2cohesi on内聚力，c3dilatio n剪胀角，屮

6、4frictio n内摩擦角，5shear弹性切边模量，G6tension抗拉强度，$1.1.6多节理模型多节理模型的材料参数( Ubiquitous-Joint -MODEL mechanical ubiquitous )1bulk弹性体积模量，K2cohesi on内聚力，c3dilatio n剪胀角，屮4frictio n内摩擦角，5jcohesi on节理内聚力，cj6jddirect ion弱面dip方向（倾向）7jdilatio n节理剪胀角，母8jdip弱面dip角度（倾角）9jfrictio n节理摩擦角，10jnx弱面单位法线x分量11jny弱面单位法线y分量12jnz弱面单

7、位法线z分量13jte nsion抗拉强度，14shear弹性切边模量，G15tension抗拉强度，dr1.1.7应变硬化/软化模型应变硬化 / 软化模型的材料参数(Strai n-Harde nin g/Softe ning - MODEL mecha nicalssoftening )1bulk:弹性体积模量，K2cohesi on内聚力，c3ctable:塑性剪切应变-内聚力的表号4diation剪胀角，屮5dtable塑性剪切应变-剪胀角的表号6frictio n内摩擦角，7ftable塑性剪切应变-摩擦角的表号8shear弹性切边模量，G9tension:抗拉强度，d10ttabl

8、e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(Bili near Strai n-Harde nin g/Softe ning Ubiquitous-Joint -MODEL mechanical subiquitous )1bijoi nt=0,为线性节理，默认=1,为双线性节理2bimatrix=0,线性矩阵=1,双线性矩阵3bulk:弹性体积模量，K4c2table塑性剪切应变-内聚力c的表号5cjtable节理塑性剪切应变-节理内聚力Cj1的表号6cj2table节理塑性剪切应变-节理内聚力Cj2的表号7cohesi o

9、n内聚力，C18co2内聚力，C29ctable:塑性剪切应变-内聚力C1的表号10d2table塑性剪切应变-剪胀角亚的表号11di2剪胀角，申212dilatio n剪胀角，W13djtable节理塑性剪切应变-节理剪胀角出1的表号14dj2table节理塑性剪切应变-节理剪胀角田2的表号15dtable塑性剪切应变-剪胀角W1的表号16f2table塑性剪切应变-摩擦角2的表号17fjtable节理塑性剪切应变-节理摩擦角1的表号18fj2table节理塑性剪切应变-节理摩擦角2的表号19fr2摩擦角220frictio n摩擦角21ftable塑性剪切应变-摩擦角Q1表号22jc2节理

10、内聚力Cj123jcohesi on节理内聚力Cj224jddirect ion弱面dip方向（倾向）25jdilatio n节理剪胀角谢126jdip弱面dip角度（倾角）27jd2节理剪胀角，母128jfrictio n节理摩擦角，j129jf2节理摩擦角，230jnx弱面单位法线X分量31jny弱面单位法线y分量32jnz弱面单位法线z分量33jte nsion节理抗拉强度，C5j34shear弹性切边模量，G35tension抗拉强度，$36tjtable节理塑性剪切应变-节理抗拉强度 otj的表号37ttable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 fi

11、sh访冋1es plastic塑性切应变2et plastic塑性拉应变3etj plastic节理塑性拉应变4esj plastic节理塑性切应变1.1.9 D-Y 模型D-Y 模型的材料参数(Double-Yield -MODEL mechanical doubleyield )1bulk弹性体积模量，K2cap pressurecap压力，pc3cohesi on内聚力，c4cptable:塑性体应变-cap压力的表号5ctable塑性切应变-内聚力的表号6dilatio n剪胀角，屮7dtable塑性切应变-剪胀角的表号8ev plastic塑性体应变总量9frictio n内摩擦角，

12、10ftable塑性切应变-摩擦角的表号11multiplier当前塑性-cap模量与弹性体积和切变模量的 倍数，R12shear最大弹性切变模量，G13tension:抗拉强度，14ttable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1es plastic累积塑性切应变2et plastic累积塑性拉应变3ev plastic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( Modified Cam-Clay -MODEL mecha nical cam-clay )1bulk bc und1最大的弹性体积模量，Kmax2cv初始容积，Vc3ka

13、ppa弹性膨胀线斜率，k4lamda:常态固结线斜率，入5mm摩擦常数，M6mpc预固结压力，pcO7mp1预固结压力，P18mv 1指定在参考压力常态固结线的容积 VA9poiss on泊松比，V10shear弹性剪切模量，G下列参数可以显示、绘图以及 fish访冋1bulk:体积模量，K2cam cp:当前平均有效应力3cam ev累积总容积应变4camev cp累积塑性容积应变5cq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( config dynamic, model mech finn )1bulk弹性体积模量，K2cohesi on内聚力，c3ctable弹性切

14、应变-内聚力的表号4dilatio n剪胀角，屮5dtable塑性切应变-剪胀角Y的表号6ff c1常量，C17ff c2常量，C28ff c3常量，C39ff c4常量，C410ff late nsy反向之间的最小时间步数11ff_switch=0: Martin (1995)公式=1: Byme (1991)公式12frictio n内摩擦角，13ftable塑性切应变-摩擦角的表号14shear:最大弹性切变模量，G15tension抗拉强度，dr16ttable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1es plastic塑性切应变2et plastic塑性

15、拉应变3ff co unt检测切应变反向的数4ff cvd体应变，8/d1.1.12经典粘弹性模型经典粘弹性模型的材料参数（Classical Viscoelastic (Maxwell Substanee) - MODELmechanical viscous )1bulk弹性体积模量，K2shear弹性剪切模量，G3viscosity动力粘度，n1.1.13粘弹性模型粘弹性模型的材料参数( Burgers Model -MODEL mechanical burgers )1bulk弹性体积模量，K2kshearKelvin弹性剪切模量，Gk3kviscosityKelvin动力粘度，n4mk

16、shearMaxwell切边模量，Gm5mviscosityMaxwell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( Power Law -MODEL mechanical power )1a 1常数，A12a 2常数，A23bulk弹性体积模量，K4n 1指数，n15n 2指数，n26rs 1参考应力，d7rs 2参考应力，d8shear弹性剪切模量，G1.1.15蠕变模型蠕变模型材料参数( WIPP Model -MODEL mechanical wipp )1act e nergy活化能，Q2a wipp常数，A3b wipp常数，B4bulk弹性体积模量，K5d w

17、ipp常数，D6e_dot_star临界稳定状态蠕变率，詛7gas c气体常数，R8n wipp指数，n9shear弹性剪切模量，G10temp温度，T下列参数可以显示、绘图和通过 fish访问1e prime累积主蠕变应变2e rate累积主蠕变应变率1.1.16 Burger、蠕变组合材料模型Burger、蠕变组合材料模型的材料参数( Emechanical cvisc)3urgers-Creep Viscoplastic Model - MODEL1bulk弹性体积模量，K2cohesi on内聚力，c3den sity密度，p4dilatio n剪胀角，屮5frictio n内摩擦角，

18、6kshearKelvin弹性剪切模量，Gk7kviscosityKelvin 粘度，n8shear弹性剪切模量，G9tension抗拉强度，dr10mviscosityMaxwell动力粘度， 叩下列计算参数可以显示、绘图和通过 fish访冋1es plastic累积塑性切应变2et plastic累积塑性拉应变1.1.17幕律模型幕律模型的材料参数( Power-Law Viscoplastic Model -MODEL mecha ni cal cpower )1a 1常数，A12a 2常数，A23bulk弹性体积模量，K4cohesi on内聚力，c5dilatio n剪胀角，屮6fr

19、ictio n内摩擦角，7n 1指数，n18n 2指数，n29rs 1参考应力，dref10rs 2参考应力，d11shear弹性剪切模量，G12tension抗拉强度，d1.1.18粘塑形模型粘塑形模型的材料参数( WIPP-Creep Viscoplastic Model -MODEL mechanical pwipp )1act e nergy活化能，Q2a wipp常数，A3b wipp常数，B4bulk弹性体积模量，K5d wipp常数，D6e_dot_star临界稳定状态蠕变率，爲7gas c气体常数，R8kshear材料参数，K9n wipp指数，n10kdil材料参数，qk11

20、kvol材料参数，q12shear弹性切变模量，G13temp温度，T14tension抗拉强度，dr以下计算参数可以显示、绘图和通过 fish访问1e prime累积主蠕变应变2e rate累积主蠕变应变率3es plastic累积塑性切应变4et plastic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-Salt Model -MODEL mechanical cwipp )1act e nergy活化能，Q2a wipp常数，A3b f最终体积模量，Kf4b wipp常数，B5b0蠕变压实系数，B06b1蠕变压实系数，B17b2蠕变压实系数，B28bu

21、lk弹性体积模量，K9d最终密度，p10d wipp常数，D11e_dot_star临界稳定状态蠕变率，謀12gas c气体常数，R13n wipp指数，n14rho密度，p15s f最终切变模量，Gf16shear弹性切变模量，G17temp温度，T以下计算参数可以显示、绘图和通过 fish访问1frac d当前碎片密度，p2s g1蠕变压实参数，G3s k1蠕变压实参数，K1.1.20均质流体模型均质流体模型的材料参数1permeability等方向渗透性，k2porosity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1fddk1-k2的平面倾

22、向2fdipk1-k2的平面倾角3frotk1轴和倾角矢量的转角4h1P k1方向的渗透性5h2k2方向的渗透性6h3k3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1con ductivity等方向传热系数，K2spec heat比热容，Cv1.2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

23、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

24、为Tresca模型，而Druck-Prager模型退化为 Von Mises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

25、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

26、）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