RFPA2D動(dòng)態(tài)版培訓(xùn)教程【精制材料】

1、初級(jí)培訓(xùn)教程,RFPA-Dynamic動(dòng)態(tài)版,1,實(shí)操應(yīng)用,主要內(nèi)容, RFPA-Dynamic動(dòng)態(tài)版簡(jiǎn)介 RFPA-Dynamic的基本原理 RFPA-Dynamic可研究的問題 RFPA-Dynamic幾個(gè)特有設(shè)置 RFPA-Dynamic版分析問題的流程 幾個(gè)有關(guān)動(dòng)態(tài)問題的RFPA模擬,2,實(shí)操應(yīng)用,一、RFPA-Dynamic動(dòng)態(tài)版簡(jiǎn)介,3,實(shí)操應(yīng)用,RFPA-Dynamic動(dòng)態(tài)版簡(jiǎn)介, RFPA-Dynamic是RFPA的動(dòng)態(tài)分析版本，可以進(jìn)行巖石類材料脆性材料在動(dòng)態(tài)（沖擊）載荷作用下應(yīng)力波傳遞規(guī)律及其誘發(fā)破裂過程的數(shù)值試驗(yàn)。動(dòng)態(tài)分析時(shí)，RFPA-Dynamics可以接受應(yīng)力波或者初

2、始速度作為輸入，在給定合理時(shí)間步長(zhǎng)的條件下，按照時(shí)間步長(zhǎng)進(jìn)行逐步變形與破裂過程分析，從而可以探討材料非均勻性對(duì)于應(yīng)力波傳播過程的影響以及應(yīng)力波誘發(fā)破裂過程的基本規(guī)律。,請(qǐng)觀看動(dòng)態(tài)破壞和應(yīng)力波傳播過程,4,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,5,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,6,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynami

3、c failure,7,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,8,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,9,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,10,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,11,實(shí)操應(yīng)用,R

4、FPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,12,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,13,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,14,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,15,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling o

5、f stress wave propagation and dynamic failure,16,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,17,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,18,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,19,實(shí)操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave pr

6、opagation and dynamic failure,20,實(shí)操應(yīng)用,RFPA-Dynamic的基本原理,RFPA-Dynamic是在RFPA靜態(tài)版的基礎(chǔ)上開發(fā)的真實(shí)破壞過程分析的動(dòng)態(tài)分析程序。 該程序可以以一個(gè)應(yīng)力波或初始速度作為輸入，按照時(shí)間步長(zhǎng)進(jìn)行逐步分析。在每個(gè)時(shí)間步，必須要考慮質(zhì)量個(gè)加速度對(duì)力學(xué)平衡的影響，用彈性動(dòng)力學(xué)有限元程序進(jìn)行應(yīng)力分析，用最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則和摩爾庫(kù)侖準(zhǔn)則判斷基元是否損傷（這里可以引入應(yīng)變率對(duì)于單元強(qiáng)度的影響）。對(duì)于損傷的單元，采用與靜態(tài)分析時(shí)類似的本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行單元的破壞處理。,21,實(shí)操應(yīng)用, RFPA-Dynamic可研究的問題,（1）均勻及非均勻材料中應(yīng)力

7、波的傳播規(guī)律。 （2）引力波誘發(fā)的材料的變形與破裂過程。 （3）巖石、混凝土等材料的動(dòng)態(tài)變形、破壞以及聲發(fā)射規(guī)律。 （4）沖擊載荷作用下的巖石及混凝土結(jié)構(gòu)的破壞過程。 （5）動(dòng)-靜組合加載下巖石及混凝土結(jié)構(gòu)與破裂過程。,22,實(shí)操應(yīng)用,三、RFPA-Dynamic版特有的幾個(gè)設(shè)置,23,實(shí)操應(yīng)用,網(wǎng)格劃分,增加了從文件中讀入網(wǎng)個(gè)數(shù) 據(jù)功能文件格式：*mdf,可以考慮模型的厚度,24,實(shí)操應(yīng)用,強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)置,提供了3種本構(gòu)關(guān)系的選擇： （1）彈脆性而具有殘余強(qiáng)度的本構(gòu)關(guān)系 （2）彈脆性且具有線性軟化的本構(gòu)關(guān)系 （3）彈脆性且具有冪函數(shù)軟化本構(gòu)關(guān)系,25,實(shí)操應(yīng)用,（1）彈脆性而具有殘余強(qiáng)度的本構(gòu)

8、關(guān)系,（2）彈脆性且具有線性軟化的本構(gòu)關(guān)系,（3）彈脆性且具有冪函數(shù)軟化本構(gòu)關(guān)系,26,實(shí)操應(yīng)用,邊界條件設(shè)置,動(dòng)態(tài)版的邊界條件包括： (1)靜態(tài)作用下的邊界條件 (2)動(dòng)載荷作用下的邊界條件 (3)動(dòng)靜態(tài)組合作用下的邊界條件。,27,實(shí)操應(yīng)用,動(dòng)態(tài)邊界條件設(shè)置,如果選擇Dynamic Analysis 將出現(xiàn)此對(duì)話框。 該對(duì)話框指定了X和Y方向的動(dòng)態(tài)載荷施加。目前程序施加給定應(yīng)力，同時(shí)可以選擇對(duì)應(yīng)的底面或右側(cè)面為自由或位移約束。 對(duì)于每個(gè)方向，施加的應(yīng)力波由4個(gè)點(diǎn)來(lái)定義，每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)表示時(shí)間（單位為微秒）和應(yīng)力（單位為Mpa），此外可以以一個(gè)文件給定的應(yīng)力波函數(shù)來(lái)給定。 對(duì)于動(dòng)態(tài)分析，需要指

9、定時(shí)間步長(zhǎng)，即每個(gè)計(jì)算步所對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔。此外，需要指定阻尼系數(shù)，默認(rèn)為0。,28,實(shí)操應(yīng)用,靜態(tài)-動(dòng)態(tài)分析邊界條件的設(shè)置,進(jìn)行靜態(tài)-動(dòng)態(tài)分析，需要指定靜態(tài)分析的結(jié)步，也就是說，從該步開始，后面的分析為動(dòng)態(tài)分析。這個(gè)功能對(duì)于研究處于靜態(tài)載荷作用下的動(dòng)態(tài)擾動(dòng)分析非常有用。如果選擇給分析類型，則程序要分別調(diào)用靜態(tài)邊界條件和動(dòng)態(tài)邊界條件設(shè)置對(duì)話框，分別進(jìn)行設(shè)置。,29,實(shí)操應(yīng)用,初始條件設(shè)置,此對(duì)話框用于設(shè)定動(dòng)態(tài)加載的初始條件： 該對(duì)話框用于指定初始的位移、速度、加速度。輸入?yún)?shù)值后則可用于鼠標(biāo)在模型中勾畫施加該初始條件的區(qū)域。,30,實(shí)操應(yīng)用,高級(jí)設(shè)置(Advanced Setup),是指定參數(shù)A

10、的數(shù)值以反映單元?jiǎng)討B(tài)強(qiáng)度的增加。,動(dòng)態(tài)強(qiáng)度增加,該方面的詳細(xì)論述，請(qǐng)參考文獻(xiàn)：Zhu, W.C., Tang, C.A. Numerical simulation of razilian disk rock failure under static and dynamic loading. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2006, 43 (2): 236-252.,31,實(shí)操應(yīng)用,四、RFPA-Dynamic版分析問題的流程,32,實(shí)操應(yīng)用,RFPA-Dynamic計(jì)算步驟（三大步）,構(gòu)造模型 （前處理） 1建立工程文檔 2網(wǎng)格劃分和參數(shù)賦值 （動(dòng)態(tài)問題） 3插入模型結(jié)構(gòu) 4邊界條件 (力、位移、速度、加速度) 5控制條件,計(jì)算 單步運(yùn)行 連續(xù)運(yùn)行,結(jié)果分析 （后處理）,33,實(shí)操應(yīng)用,五、幾個(gè)有關(guān)動(dòng)態(tài)問題的RFPA模擬,34,實(shí)操應(yīng)用,均勻桿試樣在應(yīng)力波下的剝落破裂過程,試驗(yàn)內(nèi)容： 了解應(yīng)力波的傳播過程 了解應(yīng)力波下材料試樣的破壞機(jī)理,35,實(shí)操應(yīng)用,36,實(shí)操應(yīng)用,巷道在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷下的破裂過程,試驗(yàn)內(nèi)容： 了解巷道在靜態(tài)載荷下的破壞模式及過程 了解巷道在動(dòng)態(tài)載荷下的破壞模式及過程,37,實(shí)操應(yīng)用