FLAC3D 6.0内部施加荷载（二）

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摘要：为了在模型内部施加荷载，FLAC 3D 6.0建议先对上部模型赋予null本构，然后使用zone face apply命令施加荷载，最后再对上部模型赋予非空本构。但对模型赋予null本构时会清空计算结果，因此此法只适用于未经过计算的模型。为解决这一问题，本文提出了一种针对计算后模型的内部荷载施加方法。

1. 方法思路

本方法的实现思路如下：

（1）复制要施加内部荷载的结果文件；

（2）在复制的结果文件中按照摘要中提到的方法施加内部荷载；

（3）获取目标网格点上所施加的力并写出到本地文件；

（4）读取本地文件，采用zone gridpoint fix施加对应网格点上的力。

本文主要代码均在以前出过专题介绍，详见：

施加内部荷载
呱太Gekota，公众号：FLAC3D小技巧FLAC3D 6.0内部施加荷载与面荷载换算规则

写出本地文件并读入
呱太Gekota，公众号：FLAC3D小技巧位移差？应力差？利用fish语言实现结果文件间运算。

2. 代码

2.1 准备结果文件

建立一个6*6*6的立方体，模型在z方向分为两个组，分别为'1'和'2'，对模型赋予本构模型予参数、添加边界条件后计算自重应力场，将结果文件存为‘ini.f3sav'。计算完成后，复制'ini.f3sav’文件并重命名为‘ini-2.f3sav'。

model newzone create brick size 6 6 6 group '1'zone group '2' range position-z 3 6zone splitzone cmodel assign elasticzone property bulk 1e9 shear 5e8 dens 1800zone face skinzone face apply velocity-normal 0 range group 'South' or 'North'zone face apply velocity-normal 0 range group 'West' or 'East'zone face apply velocity-normal 0 range group 'Bottom'model gravity 9.81model solvemodel save 'ini.f3sav'

图1 模型图

2.2 施加内部荷载

在分组'1'与分组'2'之间建立一个名为'load’的面分组，并在该分组上施加大小为-1e6的法向应力。

model restore 'ini-2.f3savzone face group 'load' internal range group '1' group '2'zone cmodel assign null range group '2'zone face apply stress-normal -1e6 range group 'load'model cycle 0

图2 内部节点力效果图

2.3 获取网格点节点力并写出

首先对网格点进行局部遍历，将'load'面上网格点的ID、荷载分别写入table '1'的x、y列中；然后获取table '1'的尺寸（用笔记录该变量的值，在第四步中有用）并创建两个与之大小一致的数组idlist与flist，分别将table '1'的x、y列写入数组idlist与flist中；最后分别将数组idlist、flist中的数据写入本地文件idlist、flist中。

fish def _getGpForce    count = 0    loop foreach gpnt gp.list        if gp.isgroup(gpnt,'load') = 1 then            count += 1            ;此处所施加力与重力方向一致            ;采用gp.force.app.z()会计入所有z方向施加的力，包括重力            ;因此，此处force=总施加力-重力            force = gp.force.app.z(gpnt) - global.gravity.z()*gp.mass.gravity(gpnt)            table.x(1,count) = gp.id(gpnt)            table.y(1,count) = force        endif    endloop    arr_size = table.size(1)    idlist = array.create(arr_size)    flist = array.create(arr_size)    loop i(1,arr_size)        idlist(i) = table.x(1,i)        flist(i) = table.y(1,i)    endloop    oo = file.open('idlist',1,1)    oo = file.write(idlist,arr_size)    oo = file.close()    oo = file.open('flist',1,1)    oo = file.write(flist,arr_size)    oo = file.close()end@_getGpForce

2.4 读取本地文件并施加网格节点力

重新载入'ini.f3sav'，建立两个数组idlist与forcelist，数组的大小与table ‘1'的尺寸一致；打开并读入上一步得到的idlist与flist文件，将其分别写入数组idlist与forcelist中；最后遍历读取数组idlist与forcelist中的数据，将其赋予给符合条件的网格点。

model restore 'ini.f3savfish def _applyIn    array idlist(169)    array forcelist(169)    oo = file.open('idlist',0,1)    oo = file.read(idlist,169)    oo = file.close()    oo = file.open('flist',0,1)    oo = file.read(forcelist,169)    oo = file.close()    loop i(1,169)        gpnt = gp.find(idlist(i))        gpid = gp.id(gpnt)        force = int(forcelist(i))        command            zone gridpoint fix force-applied-z @force range id @gpid        endcommand    endloopend@_applyIn

图3 运行结果

来源：FLAC3D小技巧

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首次发布时间：2023-12-26