RFPA2D動態(tài)版培訓(xùn)教程【精制材料】

1、初級培訓(xùn)教程,RFPA-Dynamic動態(tài)版,1,實操應(yīng)用,主要內(nèi)容, RFPA-Dynamic動態(tài)版簡介 RFPA-Dynamic的基本原理 RFPA-Dynamic可研究的問題 RFPA-Dynamic幾個特有設(shè)置 RFPA-Dynamic版分析問題的流程 幾個有關(guān)動態(tài)問題的RFPA模擬,2,實操應(yīng)用,一、RFPA-Dynamic動態(tài)版簡介,3,實操應(yīng)用,RFPA-Dynamic動態(tài)版簡介, RFPA-Dynamic是RFPA的動態(tài)分析版本，可以進行巖石類材料脆性材料在動態(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。動態(tài)分析時，RFPA-Dynamics可以接受應(yīng)力波或者初

2、始速度作為輸入，在給定合理時間步長的條件下，按照時間步長進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。,請觀看動態(tài)破壞和應(yīng)力波傳播過程,4,實操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,5,實操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynamic failure,6,實操應(yīng)用,RFPA2D modeling of stress wave propagation and dynami

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

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

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

6、opagation and dynamic failure,20,實操應(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)的真實破壞過程分析的動態(tài)分析程序。 該程序可以以一個應(yīng)力波或初始速度作為輸入，按照時間步長進行逐步分析。在每個時間步，必須要考慮質(zhì)量個加速度對力學(xué)平衡的影響，用彈性動力學(xué)有限元程序進行應(yīng)力分析，用最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則和摩爾庫侖準(zhǔn)則判斷基元是否損傷（這里可以引入應(yīng)變率對于單元強度的影響）。對于損傷的單元，采用與靜態(tài)分析時類似的本構(gòu)關(guān)系進行單元的破壞處理。,21,實操應(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-靜組合加載下巖石及混凝土結(jié)構(gòu)與破裂過程。,22,實操應(yīng)用,三、RFPA-Dynamic版特有的幾個設(shè)置,23,實操應(yīng)用,網(wǎng)格劃分,增加了從文件中讀入網(wǎng)個數(shù) 據(jù)功能文件格式：*mdf,可以考慮模型的厚度,24,實操應(yīng)用,強度準(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,實操應(yīng)用,（1）彈脆性而具有殘余強度的本構(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,實操應(yīng)用,邊界條件設(shè)置,動態(tài)版的邊界條件包括： (1)靜態(tài)作用下的邊界條件 (2)動載荷作用下的邊界條件 (3)動靜態(tài)組合作用下的邊界條件。,27,實操應(yīng)用,動態(tài)邊界條件設(shè)置,如果選擇Dynamic Analysis 將出現(xiàn)此對話框。 該對話框指定了X和Y方向的動態(tài)載荷施加。目前程序施加給定應(yīng)力，同時可以選擇對應(yīng)的底面或右側(cè)面為自由或位移約束。 對于每個方向，施加的應(yīng)力波由4個點來定義，每個點的坐標(biāo)表示時間（單位為微秒）和應(yīng)力（單位為Mpa），此外可以以一個文件給定的應(yīng)力波函數(shù)來給定。 對于動態(tài)分析，需要指

9、定時間步長，即每個計算步所對應(yīng)的時間間隔。此外，需要指定阻尼系數(shù)，默認(rèn)為0。,28,實操應(yīng)用,靜態(tài)-動態(tài)分析邊界條件的設(shè)置,進行靜態(tài)-動態(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，后面的分析為動態(tài)分析。這個功能對于研究處于靜態(tài)載荷作用下的動態(tài)擾動分析非常有用。如果選擇給分析類型，則程序要分別調(diào)用靜態(tài)邊界條件和動態(tài)邊界條件設(shè)置對話框，分別進行設(shè)置。,29,實操應(yīng)用,初始條件設(shè)置,此對話框用于設(shè)定動態(tài)加載的初始條件： 該對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,實操應(yīng)用,高級設(shè)置(Advanced Setup),是指定參數(shù)A

10、的數(shù)值以反映單元動態(tài)強度的增加。,動態(tài)強度增加,該方面的詳細(xì)論述，請參考文獻：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,實操應(yīng)用,四、RFPA-Dynamic版分析問題的流程,32,實操應(yīng)用,RFPA-Dynamic計算步驟（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,計算 單步運行 連續(xù)運行,結(jié)果分析 （后處理）,33,實操應(yīng)用,五、幾個有關(guān)動態(tài)問題的RFPA模擬,34,實操應(yīng)用,均勻桿試樣在應(yīng)力波下的剝落破裂過程,試驗內(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理,35,實操應(yīng)用,36,實操應(yīng)用,巷道在靜態(tài)和動態(tài)載荷下的破裂過程,試驗內(nèi)容： 了解巷道在靜態(tài)載荷下的破壞模式及過程 了解巷道在動態(tài)載荷下的破壞模式及過程,37,實操應(yīng)用