弹塑性问题的有限单元法及应用.doc

实验三、弹塑性问题的有限单元法及应用

班级：地质09-7
姓名：史锐
学号：05092239

实验三、弹塑性问题的有限单元法及应用

一、实验目的、要求
1、通过单元划分：上机实验和结果分析，进一步理解弹塑性力学有限单元法解题的过程与特点。
2、掌握平面问题的弹塑性有限单元法。
3、掌握利用单元“死”、“活”模拟开挖的方法。
4、掌握弹塑性有限单元法计算结果的分析和基本运用。
二、实验内容
本模型为沿工作面走向的垂直剖面，上部施加相当于上覆岩土层埋深300m（300×0.025＝7.5MPa）的补偿荷载。建立工程地质物理模型，模型长度280m，纵向高度122m（图1），参数选取见表1。考虑边界效应，中间开挖120m，两侧各留80m保护煤柱。模拟开挖后不同岩性顶板条件下底板岩体的应力分布和位移、变形特征。

图1采动顶底板主要影响因素的工程地质模型
表1计算模型中的岩体物理力学参数
岩性E（MPa）μρ（kg/m3）φ（0）C（MPa）σt（MPa）软顶27000.262550408.131.80软煤15000.321300201.200.64软底29000.242600408.621.93实验步骤
实验分析：由于网格分布对称，只选取右半部分进行实验分析即可。
1．打开FLAC，点击Block，设置X-Blocks为3，Y-Blocks为3，点击OK；
出现如下，输入数值，X-coordinates:0;80,200,280140;Y-coordinates:0；60；62；122；
I-Zones:2;3,2:J-Zones;3,2,3点击OK，然后直接点击Execute；

3．点击Material，点击Assign，点击Create，按照表1输入参数

4．点击InSitu，点击Fix，分别鼠标左键拖动对X,X&Y进行固定

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原始模板图

5.点击Apply，双击Stress,双击pressure，点击Assign,输入7500000Pa,点击OK，再点击Execute；

6．点击Setting，点击Gravity，设置为9.8；

7．点击Run，点击Solve,点击OK；

8．点击Plot，点击Model，双击Contour-Zone，双击TotalStress，双击syy,出现应力分布图；

点击Plot，点击Model，双击Contour-GP，双击ydisp，点击OK，出现分布图。
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