多心圆隧道用FLAC3D直接建模的方法.docVIP

多心圆隧道直接用FLAC3D建模 丁其乐 2013/6/18 多心圆隧道模型使用FLAC3D建模的难点在于FLAC3D中并没有以不规则曲线为边界的原始3D基本网格，隧道的断面图见图一 隧道内轮廓线是由多个圆弧做成的，所以内部区域模型只能通过3D基本网格拼接而成，这时我想到了使用cylinder（圆柱体形网格）拼接，但是这个圆弧的圆心并不是一个点，怎么办？这时我想到了通过fish来调整圆心位置，使得各圆弧的圆心都调整到O1位置，同时又要保证各圆弧的圆弧线不变，且内部网格点的相对位置不变。 下面我以一个简单的例子来说明我调整的过程： 在图二中圆弧O1AB 的圆心为O1，圆心坐标为（X1,Z1）,现在通过坐标调整把圆弧O1AB所占区域调整到O2AB（如上图所示），O2的坐标为（X2，Z2），同时O1A上面一点M1，调整之后在O2A上为M2。A和M1的坐标分别为A(Ax,Az)和M1(M1x,M1z)。 设： （1） （2） M2的坐标为M2x,M2y 则： （3） （4） 由（3）、（4）就以求出来M2的坐标。 下面用一个简单的例子说明实现代码。 new title 调整圆弧区域到指定位置 ;定义参数 def para ;O1的平面坐标 O1x=-2.9 O1z=0 ;O2的平面坐标 O2x=0 O2z=0 r1=5.9 ；O1的半径 a1=0*degrad ;A点与X轴的夹角 a2=30*degrad ;B点与X轴的夹角 ;A B点的坐标 Ax=r1*cos(a1)+O1x Az=r1*sin(a1)+O1z Bx=r1*cos(a2)+O1x Bz=r1*sin(a2)+O1z end para ;生产模型 gen zo cyl p0 (O1x,0,O1z) p1 (Ax,0,Az) p2(O1x,1,O1z) p3(Bx,0,Bz) size 4 1 6 group 调整 gen zo cyl p0 (O1x,2,O1z) p1 (Ax,2,Az) p2(O1x,3,O1z) p3(Bx,2,Bz) size 4 1 6 group 原始;为了对比而建 ;调整节点位置 def ding pg=gp_head loop while gp_group(pg,1) = 调整 xx=gp_xpos(pg) zz=gp_zpos(pg) k=sqrt((xx-O1x)^2+(zz-O1z)^2)/r1 k1=1-k gp_xpos(pg)=k1*(O2x-O1x)+xx gp_zpos(pg)=k1*(O2z-O1z)+zz pg=gp_next(pg) end_loop end ding pl bl gr 结果图三 从图中可以看出来两个区域的圆弧线完全一样，但是圆心和对应的节点已经调整到了我们想要的位置。 克服了这个难关，再建立多心圆隧道的模型就简单多了。下面给出图一模型的代码： new title 隧道建模 ;定义参数 def set_para ;O1的平面坐标 O1x=0 O1z=0 ;O2的平面坐标 O2x=2.9 O2z=0 ;O3的平面坐标 O3x=-1.70 O3z=-1.40 ;O4的平面坐标 O4x=0 O4z=3.66 r1=3.0 ;O1的半径 r2=5.9 ;O2的半径 r3=1.09 ;O3的半径 r4=6.44 ;O4的半径 a1=90*degrad a2=180*degrad a3=197*degrad a4=251*degrad a5=270*degrad d=0.5 ;衬砌的厚度 end set_para ;各关键点的坐标 def keypoint ;衬砌内层关键点 x1=r1*cos(a1)+O1x z1=r1*sin(a1)+O1z x2=r2*cos(a2)+O2x z2=r2*sin(a2)+O2z x3=r3*cos(a3)+O3x z3=r3*sin(a3)+O3z x4=r4*cos(a4)+O4x z4=r4*sin(a4)+O4z x5=r4*cos(a5)+O4x z5=r4*sin(a5)+O4z ;衬砌外层关键点 x6=(r1+d)*cos(a1)+O1x z6=(r1+d)*sin(a1)+O1z x7=(r2+d)*cos(a2)+O2x z7=(r2+d)*sin(a2)+O2z x8=(r3+d)*cos(a3)+O3x z8=(r3+d)*s