彎曲隧道
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-12-16
彎曲隧道的實例教程
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(nèi)置的基元網(wǎng)格(通過zone create命令生成)基本上都只能創(chuàng)建直線形的隧道模型，為了產(chǎn)生彎曲形的隧道模型，F(xiàn)LAC3D在"Building Blocks"內(nèi)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(chǎn)生模型。這個筆記首先使用Rhino創(chuàng)建任意彎曲的隧道襯砌網(wǎng)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?！妒褂肂lockRanger(BR)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格》的建模步驟是: (1)使用Line和Arc命令產(chǎn)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(zhuǎn)中心，使用Rotate命令旋轉(zhuǎn)-90°,90°,180°產(chǎn)生出一個完整的圓形；(4)使用Polyline命令畫出圓內(nèi)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(xiàn)裸漏的邊，使用Cap命令產(chǎn)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(chuàng)建一個圓柱體；(2) 使用Line命令創(chuàng)建一條垂直線；(3)使用ArrayCrv命令沿著該直線拷貝已經(jīng)建立的圓柱體; (4) 使用Point命令產(chǎn)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(chǎn)生模型域。
展開 1 引言
在《創(chuàng)建彎曲隧道的襯砌模型(Liner Model for Curved Tunnel)》中僅創(chuàng)建了襯砌的網(wǎng)格模型，還沒有建立襯砌內(nèi)外的材料網(wǎng)格模型，建模工作還沒有完成。FLAC3D內(nèi)置的"Building Blocks"模型也能模擬襯砌，這些模型本質(zhì)上是把一系列命令封裝在一起，其中一種在公路隧道廣泛應用的模型是T-Section。這個筆記回顧了T-Section模型的使用。
2 模型
T-Section(CylinderTSectionWithWall)模型的建立在《FLAC3D與Python的集成 (3)---網(wǎng)格劃分Building Blocks》中有完整詳細的操作過程，包括使用Python運行完整模型的過程，在此不再贅述。
這個模型的材料包括三部分：Rock, Space, Wall, 其中Rock代表原巖材料，Wall可以代表襯砌或另一種材料(在輸入block時可以改變尺寸)，Space代表開挖區(qū)域。
展開 FLAC3D內(nèi)置了許多巖土工程常見的幾何模型(創(chuàng)建彎曲隧道的襯砌模型(Liner Model for Curved Tunnel))。
(4) 如果問題非常不規(guī)則和/或涉及復雜的不規(guī)則相交面，那么就需要決定單元面與描述模型的面的準確符合對結(jié)果是否重要。通常對于不規(guī)則礦體或其他材料邊界，這對模型的整體物理響應并不重要。在這種情況下，通常使用八叉octree方法。
(5) 如果問題非常不規(guī)則，網(wǎng)格的精確一致性非常重要，那么應該考慮使用Griddle或其他第三方網(wǎng)格劃分工具。
4 網(wǎng)格尺寸
不論使用何種方法劃分網(wǎng)格，最終生成的網(wǎng)格影響著計算效率、模型幾何的真實性以及結(jié)果的準確性。當劃分網(wǎng)格時應考慮下面的因素：
(1) 優(yōu)先選擇六面體單元(Hexahedral zones)，因為混合離散過程對六面體單元的體積塑性變形能夠做出更準確的響應；不過，如果建立復雜的幾何模型時，六面體單元比四面體(tetrahedral zones)較難使用。
(2) 更細的網(wǎng)格會帶來更準確的結(jié)果，因為它們能更好地表現(xiàn)高應力梯度，但是計算速度隨著單元數(shù)量的增加而降低。
(3) 單元的長寬比不應過大，長寬比大的單元嚴重影響著計算結(jié)果。
(4) 如果需要不同的單元大小，那么從最小到最大的變化越是漸進，效果越好。
展開 入口就像一個漩渦，一個有未知目的地的彎曲隧道。
平面圖
步行到達入口需要平衡感和敏捷度。從美術(shù)館到穹頂試一次探險。游客被自然瀑布的聲音包圍。這種自然的雨隨后將變成金屬的雨。
游客們被升高到4米的高度，通過IK 實驗室的木質(zhì)玻璃門進入到另一個空間。視覺上，空間的透視和不可思議的尺度創(chuàng)造了巨大的無限的感覺，但曲線又使人感覺溫暖和安全。
游客被邀請赤腳與作為一種活的有機體的地板進行互動。從涼爽光滑的剖光水泥到溫暖粗糙的“Bejuco” 木地板對游客來說是一種驚喜的過渡。所有外部的聲音都變得柔和 室內(nèi)的腳步聲在回響，放大了空間的超現(xiàn)實維度。
最大的幾何穹頂被兩個圓形窗洞喜劇班的照亮，直通周圍的森林和天空。這個宏偉的空間顛覆了在白色方塊美術(shù)館內(nèi)的參觀體驗，因為它加強了藝術(shù)和它的物理環(huán)境之間的有機關系。這種結(jié)構(gòu)暗示著無形的維度，思緒已經(jīng)在難忘的旅途中漫游。這個有遠見的項目是人造的，是對我們的土地的致敬，同時也是一個善意的提醒——人類是大自然創(chuàng)造的。
三
穹頂透明泡泡屋
英國北愛爾蘭
位于北愛爾蘭芬恩湖的一片古老森林里，單是環(huán)境就讓人激動不已，180度全透明穹頂將夜空一覽無余，臥室和起居室的空間設計保證了私密性，又仿佛置身于森林中。
展開 因此，還不能對彎曲的隧道等進行建模。開放性和二次開發(fā)功能不足。
05
FLAC 3D
簡介：FLAC3D（3D Fast Lagrangian Analysis Code）是一款基于連續(xù)介質(zhì)理論和顯式有限差分方法開發(fā)，廣泛用于巖土、采礦工程分析和設計的三維高端數(shù)值分析程序，特別適合處理有限元方法（FEM）難于解決的巖土體復雜課題，典型如復雜多工況、大變形、非線性材料行為、失穩(wěn)破壞的發(fā)生和發(fā)展歷程、接觸面非連續(xù)張開和滑移變形等問題。
特點：巖土工程集大成著，開放性好，但是但是這個軟件的前后處理不太友好，對于初學者而言，感覺不好用，科研人員絕對首選。想做博士級別以上的論文，就要學flac，他開放性比較強。但是你可以用midas做前處理，midas是中文的好學，而且和flac有直接的接口。如果就做個項目或碩士論文，midas就可以了。
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彎曲隧道的最新內(nèi)容
FLAC3D內(nèi)置了許多巖土工程常見的幾何模型(創(chuàng)建彎曲隧道的襯砌模型(Liner Model for Curved Tunnel))。
(4) 如果問題非常不規(guī)則和/或涉及復雜的不規(guī)則相交面，那么就需要決定單元面與描述模型的面的準確符合對結(jié)果是否重要。通常對于不規(guī)則礦體或其他材料邊界，這對模型的整體物理響應并不重要。在這種情況下，通常使用八叉octree方法。
1 引言
在《創(chuàng)建彎曲隧道的襯砌模型(Liner Model for Curved Tunnel)》中僅創(chuàng)建了襯砌的網(wǎng)格模型，還沒有建立襯砌內(nèi)外的材料網(wǎng)格模型，建模工作還沒有完成。FLAC3D內(nèi)置的"Building Blocks"模型也能模擬襯砌，這些模型本質(zhì)上是把一系列命令封裝在一起，其中一種在公路隧道廣泛應用的模型是T-Section。
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(nèi)置的基元網(wǎng)格(通過zone create命令生成)基本上都只能創(chuàng)建直線形的隧道模型，為了產(chǎn)生彎曲形的隧道模型，F(xiàn)LAC3D在"Building Blocks"內(nèi)置了兩個90°的彎曲模型。
因此，還不能對彎曲的隧道等進行建模。開放性和二次開發(fā)功能不足。
入口就像一個漩渦，一個有未知目的地的彎曲隧道。
平面圖
步行到達入口需要平衡感和敏捷度。從美術(shù)館到穹頂試一次探險。游客被自然瀑布的聲音包圍。這種自然的雨隨后將變成金屬的雨。
游客們被升高到4米的高度，通過IK 實驗室的木質(zhì)玻璃門進入到另一個空間。視覺上，空間的透視和不可思議的尺度創(chuàng)造了巨大的無限的感覺，但曲線又使人感覺溫暖和安全。
