給FLAC-FLAC3D軟件初學者的一些意見

1、給FLAC/FLAC3D軟件初學者的一些意見EE、 認識和了解FLAC/FLAC3D有關這兩個軟件的介紹，在這里不再贅述，網(wǎng)上有大量而詳細的材料。 需要提示大家的是，這兩者都是基于連續(xù)介質及有限差分原理的2D （或 3D）程序，一般不用于斷裂、崩塌、侵徹等不連續(xù)變形問題。這兩個軟 件的區(qū)別，字面上，F(xiàn)LAC 一般指的是2D程序，F(xiàn)LAC3D當然是三維 程序。但是從功能上來說，2D的FLAC更強大，可以進行兩相流的模 擬，用于非飽和土的研究很適用；同時，2D的FLAC有比較成熟的GUI（圖形化處理界面）和更高的執(zhí)行效率，當然也更簡單。所以，在進行 學術性研究時，若問題可以簡化成二維，則盡量采用2

2、D的FLAC進行 研究和分析。當然了，現(xiàn)在高版本的FLAC3D （V4.0及以上）也有了比 較好用的GUI界面，但是大部分的命令還是要通過文本才能實現(xiàn)。認識這兩個軟件還需要注意的問題，就是它們的適用性。哪些問題可以 用，哪些問題無能為力，這個在大家決定學習之前一定要了解清楚。因 為這些商業(yè)程序都比較復雜，想通過“速成班”快速掌握（注意：不僅 僅是上手）基本上不是一件很容易的事情。根據(jù)我學習和使用的體會， 下列問題請慎重使用FLAC/FLAC3D程序：（1）小尺寸試樣的動力試驗模擬問題，如動三軸試驗的模擬等；（2）復雜水頭的長時間固結問題，如考慮水頭實時變化，需要完全耦 合模式來求解的長時間沉降

3、變形計算；（3）長期動力分析問題，如高鐵長期振動、交通荷載長期振動分析等。 這類問題，為何不能適用，這里就不再展開?？傊?，以上的各類問題本 身也是具有相當?shù)姆治鲭y度，大家在著手此類研究時，一定要慎重。二、如何快速地“上手”？學習比較復雜的數(shù)值軟件，都有一個“上手難、進展慢”的階段，所以 要合理安排學習進程，既要在短期內就培養(yǎng)自己的學習興趣，同時也需 要在前期學習中能夠獲得“局部成功”的喜悅。我想，應該多做“小題 目”應該是個好辦法。比如在開始上手FLAC3D程序時，多用很少單 元的模型來“試驗”程序的功能，積累學習經驗，而不是一開始就動輒 上萬的單元、各種復雜的邊界條件，那樣只會困住自己，喪失

4、學習的興 趣。這也就是所的“由簡到繁，循序漸進”的學習規(guī)律，適合所有復雜 軟件的學習。大家肯定很關心一個問題：FLAC3D需要多久才能“上手”？這個問題 其實不好給出答案，因為“上手”本身就是一個模糊的概念。你要是僅 僅做不考慮孔壓場的靜態(tài)填筑問題，如堤堆載，則可能幾天或一個星期 就完成了；但是如果要考慮堆載過程中的超孔壓產生與土體固結、地基 中還存在樁的地基處理、褥墊層中還有幾層格柵的情況下，你需要做的 將是全面掌握FLAC3D中的靜力分析、接觸面、結構單元、單相滲流 等眾多章節(jié)，需要的時間則是簡單靜力問題的數(shù)倍。如果你要做這個堤 的動力分析，那需要花去的時間就更長，估計要幾個月才行吧。所以

5、， 軟件學習是個長期的過程，只有潛心研究，才能取得好的、正確的結果。三、如何記住那多的命令和FISH？FLAC3D是典型的命令型驅動程序，幾乎所有的操作都是用軟件專有的 關鍵字和語法來實現(xiàn)。初學者在看到這種“寫命令”而不是“點鼠標” 的程序操作時，往往會感覺起步困難。其實大可不必，使用時間長了你 就會發(fā)現(xiàn)，“寫命令”式的程序自由性更大，給用戶施展才能的空間更 多。而且，F(xiàn)LAC3D中所的命令和關鍵詞都是最簡單的英文。比如下面 的命令：Property bulk 3.0e7 shear 1.0e7很顯然是進行本構模型賦值的操作，分別對體積模量（bulk）和剪切模 量（shear）進行賦值。這些常

6、用的命令關鍵字，要求大家在學習程序過 程中逐漸掌握和積累，做到運用自如，其實也就復習大學二年級所需要 掌握的一些基本英語詞匯，應該并非難事。而FISH（FLAC/FLAC3D內置編程語言）則又是另外一回事。很多朋 友在學習FLAC3D程序時，會被例子中突如其來的FISH編程語句嚇到。 因為程序本來就是用命令關鍵字進行驅動操作，又來一個需要編程的 FISH，還聽說“FISH是FLAC3D的精華”這類的言論，很多人感到不 知如何是好。其實我的觀點是，F(xiàn)ISH是對FLAC3D程序命令功能的補 充，當你覺得程序不能滿足計算要求的時候，才會用到。對于初學者， 可以在學習的初期盡量避免使用FISH。舉個例

7、子：對于動力分析，要監(jiān)測某個單元的超孔壓比的發(fā)展情況。一 般做法是，通過FISH寫出單元超孔壓比的表達式，通過設置history歷 史變量記超孔壓比的時程曲線，然后通過Plot命令輸出。而我建議初學 者可以這做：直接用history記該單元的總應力、有效應力、孔隙水壓 力，并全部用history write命令輸出到文本文件，再在Excel程序進行 計算，得到單元的孔壓比時程。結果肯定是一樣的，但是區(qū)別是：前者FISH編程需要花較多的時間（可能是幾天）來學習、調試，后者用已 經成熟的命令，幾分鐘就可以解決問題。四、夯實力學基礎是做好數(shù)模的關鍵FLAC/FLAC3D是巖土工程專業(yè)分析程序，一個不具有力學背景的人絕 對是用不好這個東西的。所以大家在學習FLAC的同時，也要注重巖土 工程、巖土力學基礎知識的積累，尤其是力學、本構模型理論、接觸面 理論、土體滲流、土動力學等等的知識。在軟件學習過程中，大家有可能會有這樣的感受，就是原先高土等力 學課堂上講的那些枯燥的本構理論，在使用數(shù)值軟件時，又突然重現(xiàn)， 而且是非常形象的呈現(xiàn)出來了，這就說明你在學習軟件的同時，也在進 一步鞏固自己的專業(yè)知識和工程常識，這些對于后期進行學術研究和走 入工作崗都是非常重