1 引言

Griddle是一個表面網(wǎng)格劃分和體積網(wǎng)格生成工具，它的主要用途是為FLAC3D和3DEC模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。不過，它也與其它一些工程軟件有接口，包括ABAQUS、ANSYS、NASTRAN、LS-DYNA、VRML和CSV。Griddle不是一個獨(dú)立的應(yīng)用程序，它是Rhino的一個插件。

在FLAC3D和3DEC發(fā)展初期，建立網(wǎng)格模型是一件非常復(fù)雜的任務(wù)，差不多占整個模擬過程總工作量的70~80%，F(xiàn)LAC3D曾與CivilFEM進(jìn)行過短暫的合作，推出了一個轉(zhuǎn)換接口，不過后來不用了。接著使用Kubrix進(jìn)行網(wǎng)格劃分，后來好像也放棄了。最后開發(fā)出自己的Griddle。

事實(shí)上，目前的FLAC3D已經(jīng)內(nèi)置了許多網(wǎng)格生成輔助工具，包括ABAQUS和ANSYS的網(wǎng)格導(dǎo)入接口，除了可以導(dǎo)入FLAC3D(*f3grid)數(shù)據(jù)外，也可以導(dǎo)入ABAQUS的*.inp文件和ANSYS的*lis文件。此外，F(xiàn)LAC3D內(nèi)置了22種"Buildings Blocks"，可以快速構(gòu)建常見的邊坡，隧道和地下開挖數(shù)值模型，因此當(dāng)構(gòu)建更復(fù)雜的模型才需要用到Griddle。

2 Griddle安裝 

由于Griddle(V2.00.12, 10/08/2021)是Rhino的一個插件，因此必須安裝Rhino才能使用，不過，低版本的Rhino不能成功安裝Griddle 2.0。例如，SR7(6.7.18199.22081, 2018/7/18)就發(fā)現(xiàn)與Griddle不兼容，不能載入Griddle.rhp；網(wǎng)上廣泛流傳的一個可用版本是V6.35。Rhino 7基本上沒有問題，測試了V7 SR11 (7.11.21293.9001)能夠成功安裝上Griddle；目前測試安裝的是Rhino的最新版本Version 7 SR12 (7.12.21313.6341, 2021-11-09)。

3 Griddle組件

使用Rhino工具創(chuàng)建和處理點(diǎn)、點(diǎn)云、曲線、曲面、網(wǎng)格和實(shí)體，生成復(fù)雜的隧道模型，還可以定義施工階段，從AutoCAD導(dǎo)入幾何圖形；使用偏移、陣列和軌道工具為襯砌、樁基、鋼筋混凝土和巖石錨桿添加結(jié)構(gòu)元，然后將這些生成的模型直接導(dǎo)入FLAC3D或3DEC。Griddle可以快速地對非常復(fù)雜的地質(zhì)和工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格化， 如斷層和節(jié)理。這些結(jié)構(gòu)，包括自由的內(nèi)表面，在FLAC3D中自動取為網(wǎng)格面，在3DEC模型中被自動取為節(jié)理；快速形成高質(zhì)量的模型域; 細(xì)化表面網(wǎng)格; 修復(fù)質(zhì)量差的網(wǎng)格; 創(chuàng)建非結(jié)構(gòu)化的體積網(wǎng)格填不漏水的區(qū)域；結(jié)構(gòu)化的體積網(wǎng)格填充Rhino實(shí)體； 為對象分配名稱，這些名稱在FLAC3D和3DEC中作為組名。

Griddle插件共有10個可操作的組件，如下圖所示。Griddle使用網(wǎng)格劃分工具BlockRanger創(chuàng)建結(jié)構(gòu)化的六面體網(wǎng)格，用網(wǎng)格劃分工具GVol創(chuàng)建非結(jié)構(gòu)化的四面體或六面體網(wǎng)格。結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的特點(diǎn)是單元之間有規(guī)則的連接，而非結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)格則由不規(guī)則的連接來識別。相對而言，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格比非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格能提供更精確的應(yīng)力計算結(jié)果。然而，非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的生成速度通常要快得多；它們可以為任何復(fù)雜的幾何體創(chuàng)建，而且它們對尖銳的邊緣和角落更為有效。具體地，這10個組件從左到右分別為：

(1) BlockRanger---對實(shí)體劃分成結(jié)構(gòu)性六面體網(wǎng)格

(2) GInt---對表面網(wǎng)格相交的部分進(jìn)行調(diào)整

(3) GSurf---非結(jié)構(gòu)化的表面網(wǎng)格劃分，以指定的參數(shù)創(chuàng)建非結(jié)構(gòu)化表面網(wǎng)格

(4) GVol 非結(jié)構(gòu)化的四面體/六面體為主的網(wǎng)格劃分

(5) GHeal 一組用于識別和修復(fù)表面網(wǎng)格問題的工具 

(6) GExtract 一組根據(jù)用戶指定的準(zhǔn)則提取部分表面網(wǎng)格的工具

(7) GExtend 一組用于沿指定邊界擴(kuò)展表面網(wǎng)格的工具 

(8) GExtrude 一組沿其邊界擠壓表面網(wǎng)格的工具，用來創(chuàng)建一個不漏水的區(qū)域

(9) NonManifoldMerge---Rhino命令合并表面網(wǎng)格，創(chuàng)建單一的非流形網(wǎng)格

(10) ColorizeObjects---為對象分配隨機(jī)顏色

在Griddle完成網(wǎng)格劃分后，可直接輸入到FLAC3D和3DEC中。