FLAC3D入门：建模与网格划分详解

在FLAC3D程序中，建模和划分网格是至关重要的基础步骤，它涉及到如何创建三维计算区域并定义其构成单元。FLAC3D提供了gen命令来实现这一过程，支持点(point)、面(surface)和单元(zone)的生成。然而，由于本指南的重点在于三维模拟，因此主要讲解了单元(zone)的处理。 单元生成的核心是使用genzone命令，其中有两个常用的关键字：cshell用于生成规则的六面体（例如，genzone brick p0...p7 size ratio），而radcyl则用于创建圆柱形单元。例如，要生成一个规则的六面体，命令可能是`genzone brick p0...p7 size 5 10 6 12 ratio 1 1 1 1.2`。这里的`size`参数定义了单元的尺寸，而`ratio`用于控制相邻单元之间的长度比例变化。 对于不规则的六面体，或者需要创建更复杂的几何形状，如马蹄形隧道，可以结合使用radcyl命令，如`genzone radcyl size 5 10 6 12 ratio 1 1 1 1.2 p0...p11`。这个例子中，关键点的坐标被指定为模型的不同边缘，`ratio`确保了沿着指定轴向的尺寸变化。 在创建复杂模型时，需要注意的是，不同基本单元（如radtun和radcyl）之间的公共面关键点的对应关系必须准确无误，否则可能导致网格混乱和错误。为了简化对称模型的构建，FLAC3D还提供镜像命令（ge...）来复制和对齐单元，这有助于减少手动输入的工作量。 FLAC3D的建模和网格划分涉及精确设置关键点、尺寸比例和单元类型，以及合理组合不同的基本单元来形成所需的几何形状。熟练掌握这些命令和技巧对于实现精确的数值模拟至关重要。学习者应逐步通过实例操作和实践来深入理解这些概念，并结合理论知识，确保网格划分的正确性和计算结果的可靠性。