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前言 FLAC3D是一款強(qiáng)大的巖土數(shù)值分析軟件，其輸入和一般的數(shù)值分析程序不同，大部分情況下都采用命令驅(qū)動(dòng)進(jìn)行執(zhí)行。其中，進(jìn)行地下工程開挖支護(hù)模擬時(shí)，需要建立圍巖的噴錨支護(hù)模型，而錨桿的數(shù)量往往較多，且其坐標(biāo)較為不規(guī)則。本文介紹了一款FLAC3D錨桿建模插件AutoCAD插件，能夠自動(dòng)、大批量地生成FLAC3D 5.0和FLAC3D 6.0軟件內(nèi)的錨桿建模代碼。

CAD 復(fù)雜建模接口：支持從 CAD 建立復(fù)雜三維幾何模型，一鍵導(dǎo)入 PFC 6.0，自動(dòng)完成 Geometry 到 Clump 的映射與填充，突破軟件自帶建模工具的形狀限制。 PFC-FLAC3D 精準(zhǔn)耦合：實(shí)現(xiàn)離散元（PFC）與連續(xù)介質(zhì)（FLAC3D）的無縫動(dòng)力耦合，利用 FLAC3D 模擬遠(yuǎn)場邊界效應(yīng)，PFC3D 模擬核心破壞區(qū)。

</p><p><strong>這門課程適合</strong></p><p>想要學(xué)習(xí)管道應(yīng)力分析基礎(chǔ)知識的工程師，適合初學(xué)者和中級水平</p><p>的工程師想要學(xué)習(xí)CAESAR II軟件</p><p>的3D管道建模的初學(xué)者管道應(yīng)力分析師想要提升他們的知識和建模技能</p><p>的工程師進(jìn)入工藝管道領(lǐng)域的</p><p>工程師進(jìn)入基礎(chǔ)設(shè)施水領(lǐng)域的</p><p>工程師進(jìn)入石油或石油和天然氣領(lǐng)域的工程師</p

筆者最初使用的是FLAC3D V3.1的感受是前后處理比較差，讓人頭疼；剛度差異大時(shí)，穩(wěn)定求解自然周期時(shí)間步長很小。但后來卻發(fā)現(xiàn)它有很多出色的地方，比如：（1）參數(shù)化建模十分高效，就像現(xiàn)在的BIM參數(shù)化建模一樣，改變模型只需要改命令流里面的一個(gè)數(shù)字就行；（2）支持FISH語言，可方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能；（3）支持二次開發(fā)，提供C++的.cpp文件和.h頭文件接口。

圖2 管道復(fù)雜應(yīng)力磁導(dǎo)率曲線 2 輸油氣管道磁力學(xué)模型仿真分析本文采用MATLAB的COMSOL Multiphysics工具箱進(jìn)行建模，通過內(nèi)部嵌入的CAD建模工具直接在軟件中建立輸油氣管道模型，設(shè)置管道外壁直徑為508 mm、管壁厚度為10 mm、拉伸管道長度為600mm的三維空間管道模型，如圖3所示。

埋地管建模與分析新增了埋地管建模與分析功能。通過設(shè)置土壤模型參數(shù)、埋地單元設(shè)置完成埋地建模。在分析中，自動(dòng)對埋地管道進(jìn)行加密，再將土壤約束轉(zhuǎn)換為力學(xué)彈性約束，提高模擬精度。圖1 AIPIPE埋地管設(shè)置彈窗圖2 AIPIPE埋地管管道振動(dòng)分析新增了管道振動(dòng)分析的動(dòng)力學(xué)模塊，可以完成管道模態(tài)與諧波響應(yīng)分析。

AIPIPE在已有的有限元核心算法基礎(chǔ)上，與管道行業(yè)深度融合，能夠?qū)崿F(xiàn)管道建模、特殊元件處理、管道靜力分析、應(yīng)力校核、彈簧選型等相關(guān)功能。 目前最新版本為2022R1-SP1版，該版本對2022R1版進(jìn)行如下改進(jìn)： （1）增強(qiáng)了界面模型交互功能。用戶通過鼠標(biāo)選中指定位置的管道，然后查看到當(dāng)前管道下相關(guān)數(shù)據(jù)。 （2）進(jìn)一步提高了計(jì)算精度。

AIPIPE 2023R1版本視頻介紹 AIPIPE是由天洑軟件自主研發(fā)的一款智能管道設(shè)計(jì)運(yùn)維一體化平臺，它的定位是面向能源電力、石油化工、核電水利等相關(guān)領(lǐng)域的管網(wǎng)系統(tǒng)，打造集力學(xué)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、健康監(jiān)測運(yùn)維服務(wù)于一體的智能管道平臺。AIPIPE在已有的有限元核心算法基礎(chǔ)上，與管道行業(yè)深度融合，能夠?qū)崿F(xiàn)管道建模、特殊元件處理、管道靜力分析、應(yīng)力校核、彈簧選型等相關(guān)功能。

在進(jìn)行巖土方面的數(shù)值模擬時(shí)，一般采用FLAC3D軟件進(jìn)行計(jì)算分析。對于復(fù)雜的模型建立，FLAC3d很難做到，因此，需要應(yīng)用其他軟件進(jìn)行輔助建模(cad-ansys-flac)。

設(shè)計(jì)案例探究纖維開松機(jī)理纖維絲束模型建模復(fù)雜，?？怂箍灯煜掠?jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真軟件MSC Cradle CFD顆粒生成單元建模效率高，操作簡便。

? ? 編輯 在此示例中，我們考慮一個(gè)由平滑任意曲線組成的管道。采用此曲線是為了確保不會因橫截面的變化而觀察到壓力水頭的變化。入口和出口的管徑 20mm。第 1 步：對管道幾何圖形進(jìn)行建模 ? 編輯 通過在右側(cè)平面上繪制曲線來對管道進(jìn)行建模。使用掃掠曲線功能選擇曲線并使用圓形輪廓功能制作圓形管道。

在管道流動(dòng)方面，Heekyung Park等[13]早在1998年就使用水動(dòng)力學(xué)模型對環(huán)狀和樹狀管道系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的水動(dòng)力評估；Pachaly Robson Leo等[14]評估了在雨水管理模型5.1(Storm Water Management Model 5.1,SWMM)中加入Preissmann槽算法后，在復(fù)雜、高度動(dòng)態(tài)流入場景中的性能；葉家強(qiáng)等[15]研究在管道建模過程中通過入滲效率來估算管道排水量

這個(gè)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(dǎo)入。2 建模方法回顧Rhino建模的基本思路是點(diǎn)->線->面->體。

本案例對漏磁單元的管壁尺寸、管材磁導(dǎo)率、管徑尺寸、永磁體材料系數(shù)、探頭位置（提離值）、軛鐵材料、缺陷位置尺寸進(jìn)行參數(shù)化建模。用戶可以通過變化獲取不同壁厚、不同缺陷位置、尺寸下的漏磁信號，為評估管道缺陷診斷提供理論參考。

氣流分離和干擾與下游部件的相互作用是HVAC管道中產(chǎn)生噪聲源的原因。該部分的流量不受下游環(huán)境的影響，因此可以在消聲室中或在HVAC管道連接到機(jī)艙的情況下對其進(jìn)行獨(dú)立建模。OEM工程師可以進(jìn)行這些計(jì)算。當(dāng)然，管道模擬也可能是零件供應(yīng)商也需要進(jìn)行管道模擬工作。

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