کاربری
کاربر گرامی به Forum خوش آمدید . اگر این نخستین بازدید شما از سایت است , لطفا ثبت نام کنید:
نمایش نتایج: از 1 به 4 از 4

موضوع: آموزش فارسی Flac2D

  1. #1
    مدیرکل
    تاریخ عضویت
    Oct 2016
    نوشته ها
    35
    تشکر ها
    3
    از این کاربر 3 بار در 2 ارسال تشکر شده است.

    آموزش فارسی Flac2D

    توضیحاتی در کاربرد روش*های عددی در تحلیل*های ژئوتکنیکی:
    امروزه بصورت گسترده *ای از روش* های شبیه سازی عددی در تحلیل* ها و طراحی* های ژئوتکنیکی استفاده می*شود. این روش* ها بخصوص بدلیل توانایی که در شبیه* سازی توام رفتارهای خطی و غیرخطی دارند، اخیرا مورد توجه مهندسان و پژوهشگران این عرصه قرار گرفته* اند. علاوه بر این، ارائه نرم* افزارهای کامپیوتری با الگوی عددی که انعطاف* پذیری زیادی در ساخت و تحلیل شرایط هندسی گوناگون دارند، شرایط را برای کاربرد این روش *ها در طراحی* های پیچیده فراهم کرده است.
    اگر بخواهیم روش* های عددی را از بابت نوع معادلات بکار رفته و روش حل مسئله تقسیم* بندی کنیم، می*توانیم آن*ها را در دو دسته روش* های صریح و روش* های ضمنی تفکیک نماییم. در روش* های صریح، حل مسئله به کمک حل مستقیم معادله دیفرانسیلی که برای هر المان در نظر گرفته می*شود انجام می*گیرد. این در حالی است که در روش *های ضمنی حل مسائل از طریق حل مستقیم یا معکوس ماتریس* های پارامتریک با دخالت ماتریس سختی برای هر جزء از محیط صورت می*گیرد.
    روش *های عددی بر اساس الگوی معادلات بکار رفته دارای انواع مختلفی هستند که در زیر چند مورد از رایج*ترین آن*ها ارائه شده است:
    ۱- روش المان محدود ( Finite Element Method)
    ۲- روش تفاضل محدود (Finite Difference Method)
    ۳- روش اجزاء مجزا (Distanced Element Method)
    ۴- روش المان مرزی (Boundary Element Method)
    در بین روش* های فوق، روش المان محدود جزء روش* های ضمنی بوده و روش* هایی مانند تفاضل محدود و اجزاء مجزا در دسته روش* های صریح قرار می*گیرند. البته اخیراً روش* های عددی دیگری مانند (DDA (Discontinues Deformation Analysis و … ارائه شده *اند که دارای پیچیدگی* های ویژه خود بوده و تنها برای تحلیل*های خاص کاربرد دارند.

    آموزش نرم افزار Flac 2D

    Flac 2D یا همان Fast Lagrangian Analysis of Continua یکی از نرم* افزارهای محبوب مهندسان و پژوهشگران ژئوتکنیک و از جمله محصولات کمپانی آمریکایی Itasca می*باشد. این کمپانی ارائه دهنده نرم *افزارهایی مانند UDEC, 3DEC, Flac 2D, Flac 3D, PFC, .. است که امروزه بصورت حرفه* ای در بسیاری از طراحی* های علوم مکانیک خاک و مکانیک سنگ مورد استفاده قرار می*گیرند.
    Flac 2D یک الگوی دوبعدی برای مدل*سازی دارد. همچنین، معادلات بکار رفته در این نرم *افزار از نوع روش عددی تفاضل محدود (FDM) می*باشد. روش کلی Flac 2D برای تحلیل شامل تقسیم *بندی هندسه محیط به اجزا کوچکتر و با خصوصیات عددی یکسان و حل معادله دیفرانسیل مربوط به هر جزء تا رسیدن به تعادل نسبی است.

    شکل ۱ نمودار ترتیب محاسبات در نرم افزار FLAC 2D


    در نسخه* های قدیمی*تر نرم *افزار، می*بایست ساخت هندسه و بقیه موارد تحلیل کاملاً بصورت برنامه* نویسی (اصطلاحاً کدنویسی) به نرم* افزار معرفی می*شد. استفاده از این نرم*افزار بصورت کدنویسی به نوبه خود پیچیدگی* های زیادی داشت؛ اما با ارائه نسخه* های بالاتر این نرم* افزار که قابلیت مدلسازی را در محیط گرافیکی را داشتند، کار ساخت مدل و انجام تحلیل بسیار ساده *تر شد. با این همه، امکان ساخت مدل*های پیچیده و معرفی مدل*های رفتارهای متنوع در این محیط گرافیکی تا حد زیادی وجود ندارد. با ترکیب روش کدنویسی و استفاده از محیط گرافیکی این نرم افزار، می توان علاوه بر ساده کردن و بالا بردن سرعت مدلسازی، در صورت نیاز اقدام به ساخت مدل*های پیچیده نمود.
    قبلا هم گفتیم که Flac 2D نرم افزاری برای ساخت مدل* های دوبعدی است. بنابراین باید دقت داشت که استفاده از این نرم *افزار تنها برای شرایط کرنش صفحه* ای و تنش صفحه* ای مجاز می*باشد. در واقع تنها در شرایطی که بتوان از تاثیر جابجایی* ها در یک بعد بر نتایج تحلیل چشم*پوشی کرد می*توان از روش حل دوبعدی استفاده نمود. در غیر اینصورت باید از تحلیل سه *بعدی و نرم* افزارهای مربوطه مانند (Flac 3D) استفاده کرد. در ادامه، با حل یک مثال، ساده ترین گام های کار با این نرم افزار را دنبال می کنیم و سعی می کنیم از محیط گرافیکی برای استخراج کدهای Flac 2D استفاده کنیم.

    مدلسازی یک تونل ساده با Flac 2D

    در این بخش بصورت ساده ساخت هندسه اولیه و تحلیل یک تونل در محیط نرم افزار شرح داده می شود. روش کار مورد استفاده در اینجا استفاده از ترکیب ساخت گرافیکی و کدنویسی Flac است. فرض کنیم که تعیین روش اجرا و طراحی سیستم نگهداری موقت برای یک تونل در محیط خاکی با روباره متوسط (در اینجا ۲۰ متر) مورد نظر است. هندسه تونل نیز بشکل دایروی و با قطر ۱۰ متر می*باشد.
    برای آسان شدن کار، توصیه می*شود که تمام مراحل تحلیل در فایل های جداگانه با فرمت .dat و بصورت کدنویسی ذخیره شده و مجموعا در یک پوشه جداگانه وجود داشته باشند. شیوه انجام تحلیل بدین صورت را در ادامه شرح خواهیم داد. انجام تحلیل به این شکل، امکان انجام تصحیحات لازم را با دسترسی ساده و سریع به دستورات، آسان خواهد کرد.
    برای انجام کلیه مراحل تحلیل بشکلی که در بالا گفته شد، ابتدا در Start>Program>Itasca>Flac کامپیوتر بر روی آیکون Flac 2d single precision کلیک راست کرده و Copy را انتخاب کنید. سپس یک پوشه با اسم دلخواه در یکی از درایوهای کامپیوتر خود ساخته و Paste Shortcut کنید. همچنین، یک فایل Notepad اولیه با اسم دلخواه (مثلا Geo ) ساخته و آنرا با فرمت dat ذخیره کنید.
    با دوبار کلیک کردن روی برنامه Flac، صفحه* ای بصورت زیر باز می*شود که منوی اصلی نرم افزار در حالت DOS است:

    شکل ۲- محیط نرم افزار Flac در حال کد نویسی (DOS)


    برای استفاده از حالت گرافیکی Flac (گاهی به آن مد Windows می گویند)، کافی است پس از باز کردن برنامه در حالت DOS، کلمه GIIC را در آن تایپ کرده و سپس Enter کنید. صفحه ای بصورت زیر باز خواهد شد:

    شکل ۳- محیط Flac در حالت گرافیکی


    مراحل کلی تحلیل عددی استاتیکی را می توان به سه گزینه زیر تقسیم کرد:
    ۱- ساخت هندسه
    ۲- تعیین شرایط مرزی
    ۳- بارگذاری و اعمال شرایط اجرایی
    در ادامه بر اساس گزینه* های بالا به انجام تحلیل می پردازیم:

    ساخت هندسه یک تونل دایروی در Flac 2D

    برای ساخت هندسه بصورت ساده برای تونل مورد نظر، در ابتدا مقطعی از زمین با عرض ۴۰ متر(چهار برابر عرض تونل) و ارتفاع ۴۰ متر (بر اساس ۲۰ متر روباره) را با مش ساده می سازیم. برای اینکار در Toolbar بالا بر روی Build کلیک کرده سپس بر روی Simple کلیک کنید:

    شکل ۴- مکان ابزار Build در نرم افزار Flac برای ساخت هندسه در حالت گرافیکی


    باکسی باز خواهد شد که اعداد درون این باکس باید بصورت شکل زیر پر شوند :


    در شکل فوق X rang مربوط به کمینه و بیشینه عرض افقی مدل و Y Rang مربوط به کمینه و بیشینه طول آن در راستای قائم است. همچنین، Grid Ratio معرف تغییرات ابعاد مش ها در دو راستای افقی (I) و عمودی (J) می*باشد. برای مثال در صورتی که نیاز به مش های با ابعاد ریزتر در پایین مدل باشد، کافیست برای J نسبتی بیشتر از ۱ (مثلا ۲۵/۱) انتخاب شود. Grid Zone نیز تعداد مش های موجود در این دو راستا را تنظیم می کند.
    پس از پر کردن باکس فوق و کلیک بر روی OK، مدل بصورت زیر ساخته می*شود. برای استخراج دستور این مدل، بر روی Execute کلیک کنید:

    شکل ۶- استخراج کدهای مربوط به ساخت هندسه در Flac


    دستورات مربوط به ساخت این مدل در نوار کناری دست چپ در مد Record ظاهر خواهند شد.

    شکل ۷- کپی کردن کدهای استخراج شده Flac


    حال با Drag کردن موس بر روی دستورات ظاهر شده، آنها را کپی کرده و در فایل Geo.dat (که در ابتدای کار ساختیم) انتقال دهید. برای اطمینان از عدم تاثیر مدل های قبلی بر برنامه های در حال کار، در ابتدای فایل Geo.dat کلمه new را نیز اضافه و Save کنید. همچنین، بعد از لغت Config، ats را اضافه کنید که معرف حالت استاتیکی ساده بر اساس تغییرات تنش می باشد. بدین ترتیب، دستورات زیر باید در فایل Geo.dat شما وجود داشته باشند:
    new
    config ats
    grid 80,80
    gen (-20.0,-15.0) (-20.0,25.0) (20.0,25.0) (20.0,-15.0) ratio 1.0,1.0 i=1,81 j=1,81
    model elastic
    تا اینجا شما کدهای مربوط به یک مدل ساده را ساخته اید. برای امتحان اینکه اعمال فوق درست انجام شده یا خیر، کافیست در نوار دستور بالای برنامه گزینه Run را انتخاب کرده و سپس بر روی Call کلیک کرده گزینه Pick را انتخاب نمایید. سپس در فولدر باز شده روی فایل Geo.dat دوبار کلیک کنید. خواهید دید که برنامه فایل فوق را فراخوانی کرده و مدل دوباره ساخته می شود.

    هندسه تونل در Flac

    برای ساختن هندسه تونل، در نوار ابزار بالای صفحه گزینه Alter را انتخاب کرده سپس در پایین آن Shape را انتخاب کنید. حال در سمت راست صفحه Circle را انتخاب کرده و با Drag کردن موس در وسط مدل، یک دایره رسم کنید. سپس گزینه Generate در پایین سمت راست را بزنید. بشکل زیر:

    شکل ۸- ساخت هندسه تونل در مدل


    مثل قبل، دستور مربوط به ساختن تونل دایروی در حاشیه سمت چپ تولید می شود که با زدن Execute در پایین صفحه و سپس کپی کردن دستور فوق در حالت Record و انتقال آن به فایل Geo.dat (در ادامه دستورات قبلی)، می توانید کد تولید شده را ذخیره کنید. دستور کپی شده شکلی کلی مشابه زیر خواهد داشت:


    شکل ۱۰- کد های مربوط به هندسه تونل



    که X,Y مختصات مرکز دایره و Radius شعاع دایره خواهند بود. اعداد فوق را بصورت زیر اصلاح کنید:
    gen circle 0,0 ۵
    حال می توانید پس از Save کردن فایل Geo.dat، آنرا دوباره فرا خوانی کنید. شما یک مدل اولیه برای یک تونل دایروی ساخته اید.

    [فقط کاربران عضو می توانند لینک ها را مشاهده کنند ]
    [فقط کاربران عضو می توانند لینک ها را مشاهده کنند ]

  2. #2
    مدیرکل
    تاریخ عضویت
    Oct 2016
    نوشته ها
    35
    تشکر ها
    3
    از این کاربر 3 بار در 2 ارسال تشکر شده است.
    آموزش Flac 2D – قسمت دوم

    در قسمت قبل به شرح چگونگی ساخت هندسه یک مدل ساده در Flac پرداختیم. در ادامه به شرح چگونگی ساخت مدل های پیچیده تر و همچنین آموزش انجام بقیه مراحل مدل سازی می پردازیم.
    ساختن زون های با ابعاد مختلف در Flac 2D:

    باید توجه داشته باشید که مدل ساخته شده بسیار ساده می باشد و بدلیل یکنواخت بودن ابعاد مش های ساخته شده و کوچک بودن آن ها، زمان محاسبات نسبتا طولانی خواهد بود. برای رفع این مشکل معمولا ابعاد مش های ساخته شده در اطراف سازه مورد تحلیل (مانند تونل، پی، …) با ابعاد کوچک ساخته شده و ابعاد مش های دورتر (مانند مش های کف و اطراف مدل) با ابعاد بزرگتر ساخته می شوند. بدین ترتیب، مدل ساخته شده فوق را می توان بصورت زیر ساخت:


    برای ساخت مدلی مشابه تصویر فوق باید کدهایی متفاوت با کدهای بکار رفته فوق استفاده شوند. همچنین باید توجه داشت که برای ساخت هندسه ای مشابه بالا لازم است محدوده با ابعاد مش ریزتر به محدوده مربوط به زون های با ابعاد بزرگتر وصل یا اصطلاحا Attach شوند. شرح کدهای لازم برای ساخت چنین هندسه ای در حوصله این بحث نمی گنجد.
    بستن مرزهای مدل در Flac 2D:

    بزبان ساده، بطور معمول در شرایط استاتیکی، شرایط مرزی اولیه در Flac بدوشکل بر مدل اعمال می شود: محدود کردن جابجایی ها، اعمال تنش اولیه در مرزهای مدل. در اینجا بدلیل معمول بودن روش اول، تنها به شرح آن می پردازیم. در این روش معمولا مرز پایینی مدل در دو راستای افقی و عمودی و مرزهای کناری در راستای عمودی بسته می شوند. برای اینکار، در نوار ابزار به In Situ رفته و سپس Fix را انتخاب کنید. در قسمت Mode، Fix را انتخاب کرده و سپس در قسمت GP Velocity ، X را انتخاب کنید. با Drag کردن موس بر مرزهای جانبی، آنها را در راستای افقی ثابت کنید. سپس مجددا در قسمت GP Velocity X&Y را انتخاب کنید و سپس بر روی مرز پایینی Drag کنید.



    حال دستورات حاصله را بترتیب قبل در فایل Geo.dat وارد کنید.
    fix x i 1 j 1 83
    fix x i 83 j 1 83
    fix x y i 1 83 j 1
    تعریف خصوصیات مواد- مدل های رفتاری Flac در قسمت ساخت هندسه، مدل رفتاری مصالح بصورت موهر-کلمب انتخاب شد که مدل رفتاری معمول مورد استفاده در اکثر تحلیل های ژئوتکنیکی می باشد. برای تعریف خصوصیات مواد، در نوار ابزار Material را انتخاب کرده و پس از انتخاب گزینه Region در سمت راست، در بخش Edit گزینه Create را انتخاب کنید تا باکسی بصورت زیر باز شود. این جدول برای تعریف پارامترهای مصالح مانند مدول تغییرشکل پذیری، ضریب پواسن، .. می باشد که در اینجا آنرا بصورت زیر پر کنید:



    توجه: در صورت واضح نبودن مقادیر اعداد موجود در عکس هایی که به نمایش گذاشته شده اند، نیازی نیست اعداد فوق را دقیقا مشابه بالا وارد کنید. بلکه می توانید با وارد کردن اعداد دلخواه، اصلاحات نهایی را در دستورات استخراج شده در هر مرحله در فایل Geo.dat طبق دستوراتی که در اینجا در انتهای هر بخش می آید اصلاح کنید.
    پس از Ok کردن، در نوار سمت راست گزینه User:soil به لیت اضافه خواهد شد. پس از انتخاب آن، با موس بر روی تمام نقاط مدل کلیک کنید تا خصوصیات برای همه مدل منظور شود. در نهایت، به همان صورت قبل دستورات را استخراج کرده و به فایل Geo.dat انتقال دهید:




    اعمال نیروها و تنش های اولیه (برجا) در Flac:

    در این مرحله، نیروهایی مانند گرانش و تنش های اولیه را در مدل اعمال می کنیم.
    در گام اول، برای اعمال نیروی جاذبه، در نوار ابزرا بالا به بخش Setting رفته و پس از انتخاب گزینه Gravity، مقدار ۱۰ را بر اساس m/s2 وارد کنید. سپس به ترتیب قبل OK کرده و دستور ایجاد شده را به فایل Geo.dat انتقال دهید:
    Set Gravity=10

    هرچند بصورت کلی می توان از اعمال تنش های اولیه در مدل صرف نظر کرد، اما اعمال این تنش ها کمک می کند که مدل سریعتر به تعادل اولیه برسد.برای تعریف تنش های اولیه، لازم است مقدار تنش های اولیه عمودی و افقی در نقطه مختصات (۰,۰) تعیین شود که این کار با ضرب کردن مقدار دانسیته مصالح در ارتفاع روباره و عدد ۱۰ برای تنش عمودی (Syy) بدست می آید. برای تعیین مقادیر Sxx و Szz مقدار بدست آمده برای Syy در ضریب تنش افقی K0 ضرب می شود. مقدار K0 بر اساس شرایط تنش موجود در محدوده طرح تعیین می شود. در اینجا این مقدار را بصورت پیش فرض برابر با ۱ در نظر می گیریم. همچنین با توجه به اینکه مقادیر این تنش ها در ارتفاع های مختلف مدل متغیر هستند، باید مقدار ضریب تغییرات آن ها را تعیین نماییم. این ضریب تغییر برای تنش عمودی Syy برابر با حاصلضرب مقدار دانسیته در عدد ۱۰ (شتاب جاذبه) می باشد. برای Sxx و Szz کافیست ضریب بدست آمده فوق را در مقدار K0 ضرب کنید.
    پس از تعیین مقادیر تنش اولیه در مختصات مبدا، در نوار ابزرا بالا به بخش In Situ رفته و در پایین آن Initial را انتخاب کنید. سپس در سمت راست صفحه باز شده ابتدا در قسمت Range، گزینه All را انتخاب کنید. حال در قسمت Type گزینه Zone را انتخاب کرده و در نوار ابزار پایین تر آن گزینه Stress را انتخاب کنید. حال بترتیب پس از انتخاب Syy, Sxx, Szz و زدن گزینه Assign در هر مرحله، مقادیر بدست آمده برای آن ها در مرکز مختصات مدل را بصورت منفی (معرف تنش فشارشی در مدل) و ضرایب تغییرات آن ها را بصورت مثبت وارد کنید. برای مثال برای Syy:



    در نهایت، بایستی دستوراتی مشابه زیر استخراج شده و در فایل Geo.dat منتقل شوند:
    initial syy -462500.0 var 0.0,18500.0
    initial sxx -462500.0 var 0.0,18500.0
    initial szz -462500.0 var 0.0,18500.0


    ایجاد تعادل اولیه:

    تعادل اولیه در Flac بوسیله انجام محاسبات ایجاد می شود. حالا می توانید نتیجه انجام مراحل بالا را در مدل ببینید. برای اینکار باید اجازه دهید با انجام محاسبات، مدل تحت نیروهایی مانند گرانش و تنش های اولیه به تعادل برسد. دستور انجام محاسبات برای رسیدن به تعادل اولیه معمولا بوسیله کد Solve به نرم افزار داده می شود. البته بهتر است حد مشخصی برای ایجاد تعادل اولیه به نرم افزار داده شود که می توان آنرا بصورت زیر در فایل Geo.dat وارد کرد:
    solve sratio 1e-5
    عدد ۱e-5 بر اساس حداکثر مقدار نیروهای نامتعادل کننده در مدل در الگوی محاسبات عددی نرم افزار اعمال می شود که توضیح آن در حوصله این مطلب نمی گنجد.
    حال با وارد کردن دستور فوق در فایل Geo.dat، کد اولیه لازم برای انجام محاسبات و دستیابی به تعادل اولیه آماده شده است. با Save کردن این فایل و رفتن به Run و Call کردن این فایل بصورتی که قبلا توضیح داده شد، خواهید دید که نرم افزار باکسی برای انجام محاسبات باز خواهد کرد و پس از چند دقیقه با پایان یافتن محاسبات، نتایج قابل مشاهده است.




    ذخیره سازی فایل نتایج در Flac:

    برای جلوگیری از تکرار محاسبات و استفاده از نتایج بدست آمده در مراحل بعدی، می توانید نتایج کارهای انجام شده تا این مرحله را در بصورت یک فایل قابل فراخوانی در Flac ذخیره کنید. برای اینکار در انتهای کدهای نوشته شده در Geo.dat دستور زیر را اضافه کنید:
    SaveGeo.sav

    در آینده مراحل بعدی را بصورت زیر انجام خواهیم داد:
    – حفاری تونل
    – اعمال سیستم نگهداری
    [فقط کاربران عضو می توانند لینک ها را مشاهده کنند ]

  3. #3
    مدیرکل
    تاریخ عضویت
    Oct 2016
    نوشته ها
    35
    تشکر ها
    3
    از این کاربر 3 بار در 2 ارسال تشکر شده است.
    آموزش Flac 2D – قسمت سوم

    – حفاری تونل

    پس از طی مراحل قبلی، اکنون زمین به تعادل رسیده است. بوسیله کنترل روند جابجایی های رخ داده در مدل، می توان به تعادل رسیدن آن را چک کرد. برای اینکار می توانید روند جابجایی نقاط را توسط دستور history بررسی کنید که توضیح آن را به بعد موکول می کنیم.
    پس از ایجاد تعادل، نوبت به حفاری تونل می رسد. همانطور که گفتیم، بهتر است این مرحله را بصورت جداگانه انجام دهیم. اینکار برای جلوگیری از محاسبات مرحله قبل بسیار مفید می باشد. برای اینکار، یک فایل دیگر مشابه با Geo.dat با نام دیگری (مثلا Ex.dat) بسازید. برای لحاظ نشدن تاثیر مدل های قبلی، در ابتدای این فایل new را تایپ کنید. سپس، برای فراخوانی نتایج حاصل از مرحله قبل یعنی Geo.sav، کد Restore Geo.sav را در سطر بعد از new تایپ کنید.
    در اینجا ذکر یک نکته دارای اهمیت است: در مرحله قبلی، بعد از انجام محاسبات مقداری جابجایی در زمین ایجاد می شود. در صورت ادامه محاسبات در مراحل بعدی، این جایجایی با جابجایی های بعدی جمع خواهد شد. اما در واقعیت، عامل تاثیر گذار برای تحلیل تونل و سیستم نگهداری، جابجایی است که در اثر حفر تونل ایجاد خواهد شد. به همین دلیل لازم است جابجایی های اولیه ایجاد شده در مرحله تعادل زمین از نتایج نهایی حذف شوند. بدین منظور می توان از دستور initial xdisp 0 ydisp 0 قبل از ادامه مراحل تحلیل در فایل ex.dat استفاده کرد.
    انجام محاسبات فرض کنیم که هدف مدل سازی حفاری به شکل تمام مقطع و دایروی می باشد. برای اینکار، در حالت گرافیکی نرم افزار در منوی Material به زیرمنوی Assign بروید. سپس در صفحه باز شده، در سمت راست در بالا ابتدا صفحه Region و سپس null را انتخاب کنید و بر روی قسمت دورنی تونل کلیک کنید. خواهید دید که قسمت درونی مرز تونل پاک می شود:
    .


    سپس به ترتیب قبل دستور حفاری را به فایل Ex.dat منتقل کنید. تا به اینجا باید دستورات زیر در فایل Ex.dat وجود داشته باشند:
    new
    restor geo.sav
    initial xdisp 0 ydisp 0
    model null region 40 33
    دستور mudel null در واقع بمعنای اعمال مدل رفتاری null برای تونل است که معادل محیطی دارای خصوصیات دانسیته و پارامترهای الاستیسیته و مقاومتی برابر با صفر می باشد.
    پس اعمال حفاری، امکان اعمال سیستم نگهداری وجود دارد. اما در شرایط واقعی، امکان نصب نگهداری بلافاصله پس از حفاری وجود ندارد. در واقع همیشه بعد از حفر تونل، مقداری تغییر و جابجایی در زمین رخ می دهد. این موضوع در روش حفاری نوین اتریشی (NATM) امری مطلوب محسوب می شود. در واقع نصب نگهداری باید در هنگامی صورت گیرد که از وارد شدن زمین به فاز جابجایی های پلاستیک جلوگیری نماید. یکی از روش های رایج تعیین زمان مناسب نصب نگهداری استخراج منحنی رفتاری زمین (GRC) و استفاده از تئوری موسوم به همگرایی- همجواری (Convergence-Confinement)می باشد. امکان رسم نمودار GRC در نرم افزار Flac نیز وجود دارد.
    شرح کامل مکانیزم جابجایی ها و چگونگی تشخیص زمان مناسب نگهداری یکی از مهمترین موضوعات تونل زنی است و توضیح آن در حوصله این مطلب نمی گنجد.
    در اینجا، با انجام محاسبات به اندازه ۳۰ گام، اقدام به نصب سیستم نگهداری می نماییم. برای اینکار، پس از دستور model null region 40 33، در فایل Ex.dat دستور Step 30 را تایپ کنید. سپس، برای ذخیره سازی نتایج محاسبات تا این مرحله، دستور Save ex.sav را در انتها تایپ کنید:
    Step 30
    Save ex.sav
    حال پس از ذخیره تغییرات ایجاد شده، فایل Ex.dat را فراخوانی نمایید.
    – اعمال سیستم نگهداری
    سیستم نگهداری مورد استفاده شامل ۲۰ سانتیمتر شاتکریت می باشد. برای تفکیک بهتر بخش* های مختلف مدل سازی، یک فایل متنی با نام Sup.dat بسازید. به ترتیب قبل، برای پاک کردن اتوماتیک مدل های قبلی و فراخوانی نتایج مرحله حفاری، دستورات زیر را در فایل Sup.dat بنویسید:
    New
    Restore ex.sav
    توجه کنید که در اینجا دیگر لازم به حذف جابجایی های قبلی نیست، چرا که هدف از تحلیل بررسی تاثیر همین جابجایی ها بر پایداری تونل است.
    پس از ذخیره تغییرات در فایل متنی، آن را در مد گرافیکی نرم افزار فراخوانی نمایید. خواهید دید که تصویر مدل به همراه تونل ظاهر خواهد شد. حال در منوبار بالا به قسمت structure رفته و سپس المان Beam+ را نتخاب نمایید:
    .


    در صفحه باز شده، در سمت راست گزینه های Add، Long و to grid را انتخاب کنید. حال با موس بر روی یکی از گره های مرزی داخلی تونل کلیک کنید. خواهید دید که سیستم نگهداری ظاهر خواهد شد:
    .


    حال بر روی Execute کلیک کرده و لیست دستورات مربوط به نگهداری (که معمولا تعداد سطرهای زیادی دارد) را کپی و به فایل Sup.dat منتقل کنید. بدلیل طولانی بودن این دستورات از آوردن آن ها در این متن خودداری می کنیم.
    تا این مرحله، هندسه و موقعیت سیستم نگهداری برای نرم افزار معرفی شده است. در مرحله بعد بایستی خصوصیات و پارامترهای سیستم نگهداری تعریف شود. اگر به آخر سطرهای کپی شده آخر در دستورات توجه کنید، خواهید دید که نرم افزار بطور خودکار شناسه رفتاری ۱۰۰۱ را برای نگهداری لحاظ کرده است. برای مثال:
    struct beam begin node 78 end node 79 prop 1001
    در نتیجه شما باید خصوصیات را با همین کد رفتاری برای نرم افزار تعریف کنید.
    برای اینکار، بصورت مستقیم دستورات زیر را در ادامه وارد نمایید:
    struct prop 1001 area 0.2 E 2.0e10 i 6.67e-4 density 2500
    در دستورات بالا، عدد بعد از prop مربوط به شناسه رفتاری(در اینجا ۱۰۰۱)، عدد بعد از area مربوط به ضخامت شاتکریت(در اینجا ۲/۰ متر)، عدد بعد از E معادل مدول الاستیک شاتکریت (در اینجا برابر با ۱۰^۱۰*۲ پاسکال) عدد بعد از i مربوط به ممان دوم سطح (برای سیستم نگهداری مورد استفاده معادل BH3/12 که در اینجا برابر با ۰۰۰۶۷/۰ خواهد شد) و عدد بعد از density نیز معادل وزن مخصوص (در اینجا برای شاتکریت ۲۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب) هستند.
    پس از نوشتن دستورات فوق در فایل sup.dat، مدل آماده انجام محاسبات برای محک زدن کفایت سیستم نگهداری است. برای اینکار، می توانید در خاتمه فایل متنی دستور
    Solve sratio 1e-5
    را وارد کنید. سپس برای ذخیره نتایج، دستور save sup.sav را بنویسید و فایل sup.sav را فراخوانی کنید. همانطور که خواهید دید، پس از دقایقی انجام محاسبات متوقف خواهد شد.
    – کنترل نتایج
    اصولا برای کنترل کارایی نگهداری از روش های مختلفی استفاده می شود. ساده ترین نوع کنترل توانایی نگهداری برای جلوگیری از ناپایداری ها، چک کردن جابجایی های رخ داده و روند آن هاست. برای دیدن گراف های جابجایی می توانید در منوبار بالا به بخش plot رفته و سپس در پایین آن model را انتخاب نمایید. پس از آن در لیست باز شده Contour – GP و بعد از آن ydisp را برای مشاهده جابجایی های عمودی رخ داده انتخاب کنید. همانطور که می بینید جابجایی های حداکثر در حدود ۵/۲ سانتیمتر هستند که مقدار قابل قبولی محسوب می شود. به همین ترتیب می توانید جابجایی افقی، بردارهای جابجایی و … را مشاهده نمایید. البته اصولا باید روند تغییرات پارامترهای فوق نیز کنترل شود که آن ها را می توان توسط دستور History مشاهده نمود.
    راه حل اصولی تر دیگر برای کنترل جابجایی، بررسی کارایی سازه ای آن از طریق استخراج نیروها و ممان های ایجاد شده است که توضیح این روش در این جا نمی گنجد.
    [فقط کاربران عضو می توانند لینک ها را مشاهده کنند ]

  4. #4
    مدیرکل
    تاریخ عضویت
    Oct 2016
    نوشته ها
    35
    تشکر ها
    3
    از این کاربر 3 بار در 2 ارسال تشکر شده است.
    آموزش Flac 2D – قسمت چهارم

    تحلیل کفایت نگهداری موقت در تونل:
    نگهداری موقت تونل ها می تواند شامل شاتکریت، شاتکریت و لتیس، شاتکریت و قاب، راک بولت و … و یا ترکیبی از نگهداری های فوق باشد. شاید بتوان گفت ساده ترین نوع نگهداری مورد استفاده در طراحی تونل ها شاتکریت است. مدل سازی شاتکریت در Flac بوسیله المان Beam قابل انجام است. مدل سازی سیستم نگهداری شاتکریت و لتیس و یا شاتکریت و قاب (سیستم های ترکیبی) نیز در Flac قابل انجام است.
    در این جا تنها به شرح مدل سازی شاتکریت و تعیین کفایت آن می پردازیم. در بخش های قبل چگونگی اعمال شاتکریت در مدل و خصوصیات مربوط به آن ارائه شد. پس از اعمال شاتکریت و حل مدل تا رسیدن به تعادل نهایی، مقداری از تنش ها و جابجایی های رخ داده در توده سنگ اطراف تونل به سیستم نگهداری منتقل می شوند که این موضوع موجب ایجاد نیروهای محوری و ممان های خمشی در شاتکریت خواهد شد. استخراج این نیروها و ممان ها پس از مرحله نهایی از نرم افزار Flac قابل انجام است. پس از استخراج این مقادیر، توسط رابطه زیر می توان مقدار تنش رخ داده در قسمت های مختلف شاتکریت را بدست آورد:
    [فقط کاربران عضو می توانند لینک ها را مشاهده کنند ]
    که در آن، F نیروی محوری ایجاد شده، A سطح مقطع هر المان از نگهداری (برابر با ضخامت شاتکریت)، M ممان ایجاد شده، C اساس هندسی مقطع و I ممان اینرسی مقطع است. پس از بدست آمدن مقدار تنش در هر المان شاتکریت، می توان آنرا با مقدار تنش مجاز شاتکریت (معمولاً ۱۰ مگاپاسکال) مقایسه کرد و بدین ترتیب کفایت سیستم نگهداری را تعیین نمود.
    برای بررسی سیستم های نگهداری پیچیده تر (مانند شاتکریت و قاب) ابتدا بایستی خصوصیات معادل این سیستم نگهداری را برای المان Beam بدست آورد(این امر بکمک روابط خاصی که در این باره وجود دارد امکان پذیر است). به این ترتیب، پس از تعادل نهایی، نتایج نیروهای محوری و ممان ها از مدل استخراج شده و با پوش مربوط به مقطع مرکب مقایسه می شود. این پوش را می توان از روابط یا نرم افزارهای مربوطه مانند Sap، Section Builder و … بدست آورد. نمونه ای از این پوش در شکل زیر مشاهده می شود:
    [فقط کاربران عضو می توانند لینک ها را مشاهده کنند ]نمونه ای منحنی خروجی جواب سازه برای شاتکریت به ضخامت ۲۰ سانتیمتر و قاب IPE18 به همراه نتایج خروجی
    [فقط کاربران عضو می توانند لینک ها را مشاهده کنند ]

کلمات کلیدی این موضوع

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •  
درباره ما

عمران شریف گروهی از دانشجویان علاقه مند به رشته مهندسی عمران می باشد. این مجموعه در سال 1393 تاسیس شده است.

ارسال پیام به مدیر سایت
دوستان ما
لینک های مفید
session بارگذاری مجدد کد امنیتی مندرج در تصویر را وارد کنید:
شمارنده