基于AutoCAD的FLAC3D模型快速建模方法研究

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FLAC3D网格模型的建立主要采用命令驱动模式。在模型工程地质条件较复杂的情况下,其建立三维网格模型的效率明显降低,建立模型时间长、难度大,给利用FLAC3D进行数值模拟计算增加了难度,且对模型个别控制点做调整时,需要重新建立绝大部分子网格,适应性不强,不可重复使用。本文主要研究AutoCAD二维平面模型数据向FLAC3D模型数据转换的方法,并基于AutoCAD利用Java编程语言快速建立FLAC3D网格模型,包含了采矿领域各种巷道模型的建立功能。本文分析了AutoCAD二维平面图形DXF格式信息文件的数据结构,提出了自动提取DXF格式文件关键数据信息及自动归类的方法;AutoCAD二维平面模型数据向FLAC3D模型数据转换的方法,提高了AutoCAD二维平面模型的利用率;从AutoCAD二维平面模型及计算机实现角度出发,针对采矿领域的数值模拟计算问题,快速建立FLAC3D模型(包括原始岩层、拱形巷道、梯形及不规则巷道、交叉巷道等不同模型的建立),首先准备DXF格式的AutoCAD二维平面模型,并按本文所述方法分割处理该模型,然后提取其中的关键数据信息(圆弧、直线相关的坐标、角度信息),最后组合各个子模型数据,并按计算精度需要调整模型网格划分精细程度,加入边界条件、初始条件以及岩层力学参数后,生成数值计算模型。本文FLAC3D快速建模方法不仅对于同类FLAC3D建模方法进行了完善创新,并且已通过AutoCAD to FLAC3D快速建模系统验证,数据可靠,方法可行,对利用FLAC3D进行数值模拟计算的研究人员有一定参考价值。
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