[发明专利]一种复杂岩石裂隙模型建模识别方法

摘要

本发明涉及一种基于ANSYS的由ProE导入Flac3D的复杂岩石裂隙模型建模识别方法。由于ANSYS具有便捷、高质量网格划分功能，Flac3D软件具有非常强大的岩土工程数值计算能力，然而这两款软件的实体建模能力都比较薄弱，对于复杂的模型无法建立。本发明前期采用ProE优秀的建模能力，对复杂模型进行建模，中期利用ANSYS强大的网格处理器进行网格划分，后期利用Flac3D进行模拟计算，优势互补、取长补短，实现ProE、ANSYS和Flac3D之间无差错链接，既避免了研究技术人员为研究Flac3D中复杂的FISH语言耗费大量的时间精力，又避免了无法对岩土工程问题中复杂模型的建模以及网格划分。

主权项

1.一种复杂岩石裂隙模型建模识别方法，其特征在于，具体步骤如下：S1、利用ProE软件对复杂岩石裂隙模型进行建模(1)根据需要建立的岩土工程的复杂三维模型，进行关键部位控制点参数提取，确定复杂三维模型的长、宽、高和椭圆形裂隙的长轴、短轴和厚度，利用ProE的草图功能绘制模型的二维视图，然后利用零件模块通过拉伸操作得到三维模型；(2)在ProE的组件-设计中导入岩石三维模型，根据关键位置控制点的坐标，添加两个定位平面；(3)导入椭圆形三维裂隙，通过约束功能将椭圆形裂隙模型与定位平面约束，进而固定椭圆形裂隙模型在岩体中的位置，通过径向功能将椭圆形裂隙模型进行径向，得到含多裂隙的三维实体模型；(4)三维实体模型建好之后，通过IGES标准，将模型中的节点信息和单元信息转换成字段形式，将这些符合IGES标准的字段输出为.igs格式文件，即将模型输出为.igs格式文件；S2、利用ANSYS软件对ProE软件建立的模型进行网格划分(1)通过ANSYS中的导入模块Import功能，将ProE软件建立的三维模型输出的.igs格式文件导入，进而把模型的节点信息和单元信息导入到ANSYS前处理模块中；ANASYS前处理模块识别ProE文件输出的.igs文件中的字段信息，进而在ANSYS中生成三维模型；(2)利用ANSYS自身的网格划分工具，影响划分方式对岩体三维模型进行网格划分，划分为正六面体网格，采用自由划分方式对椭圆形裂隙进行网格划分，网格划分将模型划分为若干模块；(3)对模型中岩体和椭圆形裂隙分别进行模块标记，对于不同的模块赋予不同的材料编号，并将材料编号进行数据转换，得到后缀为.lis格式的Flac3D软件可识别的转换文件；S3、利用Flac3D软件行模型计算将通过ANSYS软件输出的后缀名为.lis的文件，通过Flac3D中文件菜单(File)下外部网格输入接口(Import from ANSYS)，按路径将模型导入到Flac3D中，显示岩体和椭圆形裂隙网格，通过简单的FISH语言对各组网格赋予材料属性、边界条件以及荷载条件，并设置相应的工况条件，然后进行计算。