第六章-非連續(xù)體離散元法實(shí)例分析

第六章

非連續(xù)體離散元法實(shí)例分析制作人:

武雄中國地質(zhì)大學(xué)(北京)

例題：

含有10個(gè)塊體的滑塊沿斜面滑動(dòng)的問題，并記錄下任一塊體的形心位移和受力的變化過程。

1．作圖單擊工具欄或“作圖”菜單中“線段”，然后在作圖區(qū)，單擊鼠標(biāo)左鍵即可在光標(biāo)所在處建立端點(diǎn)，或者通過右鍵快捷菜單“數(shù)據(jù)輸入”直接輸入端點(diǎn)的坐標(biāo)值。題中的斜面三端點(diǎn)分別為（0，0）、（173.2，0）（173.2，100）。的或者選擇“功能”菜單中“作圖”進(jìn)入作圖窗口，會(huì)出現(xiàn)作圖工具欄。單擊作完斜面后，單擊或“作圖”菜單中“矩形”，與線段的繪制方法相似，繪出該滑塊。單擊用左鍵直接確定旋轉(zhuǎn)的角度，或者通過右鍵快捷菜單“輸入增量”直接輸入旋轉(zhuǎn)的角度。題中可選（173.2，100）為基點(diǎn)，角度增量為30度。作完斜面后，單擊或

拖動(dòng)左鍵選中滑塊，滑塊的顏色會(huì)變成紅色，然后單擊左鍵確定旋轉(zhuǎn)的基點(diǎn)，或者通過右鍵快捷菜單“數(shù)據(jù)輸入”直接輸入基點(diǎn)的坐標(biāo)值，此時(shí)滑塊就可以轉(zhuǎn)動(dòng)了。

2．分析域單擊工具欄的或者選擇“功能”菜單中“分析域”進(jìn)入相應(yīng)的窗口，對(duì)分析對(duì)象的材料、節(jié)理進(jìn)行設(shè)定。所有新生成的區(qū)域都被標(biāo)注上材料名為“mat1”的材料屬性，根據(jù)具體情況進(jìn)行重新設(shè)定。左鍵選中滑塊，選擇右鍵的快捷菜單中“材料指定”打開材料設(shè)定窗口，輸入相應(yīng)的材料名，單擊“確定”。

如果是新的材料名稱會(huì)出現(xiàn)下述窗口，單擊“是”即可。

選擇主菜單的“設(shè)定”菜單中的“材料屬性”進(jìn)行新材料常數(shù)的設(shè)定，“節(jié)理常數(shù)”進(jìn)行節(jié)理常數(shù)的設(shè)定。

題中滑塊和斜面的材料均用“mat1”的材料屬性，節(jié)理常數(shù)如下：

Kn＝1.0E7N/m2Ks＝1.0E7N/m2C＝0N

jKn＝1.0E8N/m2jKs＝1.0E8N/m2jC＝0N

題中的滑塊含有10個(gè)塊體，選中滑塊，選擇右鍵快捷菜單中的“分割為塊體”打開“節(jié)理設(shè)定”對(duì)話框，按要求輸入?yún)?shù)單擊“確定”即可。

題中要求記錄任一塊體的形心位移和受力的變化過程。在分析域的這個(gè)步驟中，就要指定跟蹤的塊體。

選中滑塊，選擇右鍵的快捷菜單中“指定跟蹤塊體”打開對(duì)話框，可以選擇各塊體的位移和力變量。在此，我們選擇2號(hào)塊體的位移和力變量。

指定完成的塊體會(huì)被標(biāo)注上字母，如完成上述步驟后2號(hào)塊體會(huì)被標(biāo)注上A。

3．約束單擊工具欄的的進(jìn)入設(shè)定約束條件的窗口，根據(jù)題目要求，斜面固定。所以選中斜面的底邊，選擇右鍵的快捷菜單中的“XY方向面約束”即可。

單擊的或選擇“功能”菜單中“確定”打開窗口，確認(rèn)所定義的模型是否合適。4.確認(rèn)

在求解之前，需要先保存一下，單擊工具欄5.求解的

保存在相應(yīng)的位置上。然后單擊的

或選擇“啟動(dòng)”菜單中的“開始分析”進(jìn)入求解過程。單擊“求解選擇”對(duì)話框的“開始新問題求解”或“從上次退出位置繼續(xù)求解”選擇并按下“確定”以確認(rèn)操作。

然后進(jìn)入“求解控制”對(duì)話框，根據(jù)題目可更改參數(shù)，按下“計(jì)算”，求解器就開始進(jìn)行計(jì)算。

(1)接觸關(guān)系6.后處理器單擊工具欄的按鈕或選擇“功能”菜單中的“接觸關(guān)系”菜單項(xiàng)打開接觸關(guān)系顯示窗口，塊體之間的接觸關(guān)系及接觸力的大小、方向、作用點(diǎn)將被顯示于相應(yīng)窗口中。單擊工具欄的按鈕或選擇“功能”菜單中的“平均主應(yīng)力”菜單項(xiàng)，打開塊體平均主應(yīng)力顯示窗口，塊體的形狀與位置將被顯示于相應(yīng)窗口中。(2)平均主應(yīng)力(3)歷史記錄。單擊工具欄的按鈕或選擇“功能”菜單中的“歷史記錄”菜單項(xiàng)，打開塊體的變量變化歷程曲線顯示窗口，塊體的變量曲線將被顯示于相應(yīng)窗口中.

同一個(gè)塊體包含四種類型的曲線，即：線位移（X、Y方向的位移）、轉(zhuǎn)角、合力、合力矩四組曲線。選擇“設(shè)定”菜單中的“顯示內(nèi)容”，將彈出“顯示內(nèi)容”對(duì)話框，選擇一個(gè)顯示變量，一次只能顯示一個(gè)曲線。下面分別為四個(gè)曲線：

A線位移曲線B轉(zhuǎn)角曲線C合力曲線D合力矩曲線(4)塊體情況單擊工具欄的

按鈕或選擇“功能”菜單中的“塊體情況”菜單項(xiàng)，打開塊體情況顯示窗口，塊體的形狀與位置將被顯示于相應(yīng)窗口中。塊體情況的顯示內(nèi)容包括塊體的初始位置、塊體編號(hào)、塊體形心的位移和速度、塊體角點(diǎn)的位移和速度幾個(gè)選項(xiàng)，根據(jù)需要可改變主窗口下的“設(shè)定”菜單內(nèi)容或右鍵快捷菜單，來顯示你所需要的內(nèi)容。(5)數(shù)值表

單擊工具欄的按鈕或選擇“功能”菜單中的“數(shù)值表”菜單項(xiàng)，打開數(shù)值表顯示窗口，塊體的形狀與位置將被顯示于相應(yīng)窗口中。數(shù)值表的顯示內(nèi)容包括塊體信息、角點(diǎn)信息、接觸信息，在右鍵快捷菜單中進(jìn)行選擇。

當(dāng)選中塊體數(shù)據(jù)，通過單擊鼠標(biāo)左鍵或由左鍵觸發(fā)的矩形虛框選中一個(gè)或多個(gè)塊體，然后通過特定窗口顯示出與這些塊體相對(duì)應(yīng)形心的X、Y座標(biāo)及在X、Y方向上的位移、速度、應(yīng)力值，以及塊體的平均主應(yīng)力。

當(dāng)選中角點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過單擊鼠標(biāo)左鍵選中一個(gè)塊體，然后通過特定窗口顯示出與塊體相對(duì)應(yīng)的角點(diǎn)的坐標(biāo)、位移、速度等數(shù)據(jù)。

通過單擊鼠標(biāo)左鍵選中單個(gè)塊體，然后通過特定窗口顯示出與塊體相對(duì)應(yīng)的接觸數(shù)據(jù)：接觸塊號(hào)、被接觸塊號(hào)、接觸類型、法向接觸