1 引言

高速公路的隧道絕大部分是直線形的，很少看見彎曲的隧道，但采礦工程的隧道(巷道)絕大部分是彎曲的，在很大程度上，采礦巷道的布置取決于礦體形狀和采礦方法。FLAC3D內置的基元網格(通過zone create命令生成)基本上都只能創建直線形的隧道模型，為了產生彎曲形的隧道模型，FLAC3D在"Building Blocks"內置了兩個90°的彎曲模型。此外在 "Building Blocks"和"geometry"也可以導入外部軟件生成的dxf,geom和stl文件，用于輔助產生模型。這個筆記首先使用Rhino創建任意彎曲的隧道襯砌網格模型，然后在FLAC3D中導入。

2 建模方法回顧

Rhino建模的基本思路是點->線->面->體。《使用BlockRanger(BR)產生結構化網格》的建模步驟是: (1)使用Line和Arc命令產生圓形1/4; (2)使用Join命令把這些線段和圓弧連接成為一個整體；(3)以0點作為旋轉中心，使用Rotate命令旋轉-90°,90°,180°產生出一個完整的圓形；(4)使用Polyline命令畫出圓內的正方形; (4) 使用ExtrudeCrv命令把底面拉長，形成一個圓柱體; (5) 為了以防出現裸漏的邊，使用Cap命令產生封閉的實體。

《NonManifoldMerge--非流行復合曲面(non-manifold polysurface)》的建模步驟是：(1) 使用Cylinder命令創建一個圓柱體；(2) 使用Line命令創建一條垂直線；(3)使用ArrayCrv命令沿著該直線拷貝已經建立的圓柱體; (4) 使用Point命令產生三個點,使用PlaneThroughPt命令生成一個平面；(5) 使用Box命令以對角方式產生模型域。

3 襯砌模型

隧道模型建立過程仿照了《使用BlockRanger(BR)產生結構化網格》中的建模思路。首先建立一個隧道襯砌斷面。

(1) 使用Arc命令生成兩條弧，把兩端用Lines命令封起來，然后使用Join命令連接成一體，這個圓環即表示襯砌；

(2) 使用Rotate命令生成一個完整的圓環;

(3) 在XY平面內使用Arc命令產生一條弧，表示彎曲的隧道。

(4) 使用Sweep1命令拉伸隧道斷面，這個命令與ExtrudeCrv命令的功能類似。

(5) 最后使用Cap命令產生封閉的實體。

(6) 使用BR命令產生網格，BlockRanger共有5個選項:

MeshSettings

GenerateSurfaceMesh=ByModel          

OutputFormat=FLAC3D  

FormatType=Binary  

AutoOutputName=Liner

選擇GenerateSurfaceMesh = ByModel, MeshSettings>MaxEdgeLength = 0.5, 產生出FLAC3D網格。

4 FLAC3D模型

在FLAC3D中導入上述過程產生的網格，在Rhino中設置的層名會自動變為FLAC3D網格的組名。