PFC3D中文讲解例题

1、通过例子学习几种常见命令例二：PFC3D目录下的GuideStartfooting.dat，程序如下(注意：本程序与原程序不同，特加了plotsetrotation(24.0,352.0,340.0这句以使得模型转过一定角度，让用户看的更清楚，另外还将原程序一分为二，主要是为了更好地学习每个命令的作用)，以下是程序代码。;fname:footing.DAT(tutorialexampleforPFC3D)new;clearprogramstatetobeginnewproblemsetrandom;resetrandom-numbergeneratortitleTutorialExamplew

2、allid=1face(0,0,0)(10,0,0)(10,0-5)(0,0,-5)wallid=2face(0,0,0)(0,0,-5)(0,2,-5)(0,2,0)wallid=3face(10,0,-5)(10,0,0)(10,2,0)(10,2,-5)wallid=4face(10,2,-5)(10,2,0)(0,2,0)(0,2,-5)wallid=5face(0,0,-5)(10,0,-5)(10,2,-5)(0,2,-5)wallid=6face(0,0,0)(0,2,0)(10,2,0)(10,0,0)genid=1,750rad0.15,0.20x=0,10y=0,2z=-5

3、,0plotcreateFootingplotsettitletextBasiccollectionofparticlesinaboxplotsetrotation(24.0,352.0,340.0)plotaddballyellowplotaddwallwhiteplotaddaxesbrownplotshowpausewallid=1kn=1e8ks=1e8wallid=2kn=1e8ks=1e8wallid=3kn=1e8ks=1e8wallid=4kn=1e8ks=1e8wallid=5kn=1e8ks=1e8wallid=6kn=1e8ks=1e8propdensity2000kn1

4、e8ks1e8iniradmul1.47sethist_rep=5histballzvel310histdiagnosticmufsetdtdscalecycle3000以下是程序中逐条命令的解释：1、我们首先定义了模型的边界，使用WALL命令，如下:wallid=1face(0,0,0)(10,0,0)(10,0-5)(0,0,-5)wallid=2face(0,0,0)(0,0,-5)(0,2,-5)(0,2,0)wallid=3face(10,0,-5)(10,0,0)(10,2,0)(10,2,-5)wallid=4face(10,2,-5)(10,2,0)(0,2,0)(0,2,-5

5、)wallid=5face(0,0,-5)(10,0,-5)(10,2,-5)(0,2,-5)wallid=6face(0,0,0)(0,2,0)(10,2,0)(10,0,0)这些命令创造了一个由六个墙面围成的箱子，每个墙面都赋予了一个独一无二的ID号。每个墙面四边形通过给出四边形的四个顶点坐标来定义，即四个顶点连成四条线，然后再围成一个四边形墙面。注意：顶点的顺序决定了墙面是否被激活，激活的墙面可以自动识别与小球的接触，不激活的话就会被小球穿透，2、然后在箱子里填充小球，用Generate命令，也可简写，如下：genid=1,750rad0.15,0.20x=0,10y=0,2z=-5,0

6、这个命令规定了小球填充的空间范围，小球的大小以及填充的总个数。Id=1,750的含义是：ID号从1到750其实就生成了750个小球，并给每个小球指定了各自的ID号。Rad0.15,0.20的含义是：小球半径从0.15m到0.20m随机选择x=0,10y=0,2z=-5,0的含义是：小球填充的空间是0vx10,0y2，-5zUoehes皀P.fla”*i|mupnAxesEL.Ir!wLi1*1u(2)将上顶面换做一小块下降的板，压缩箱子里的小球程序如下：;fname:footing.DAT(tutorialexampleforPFC3D)new;clearprogramstatetobegin

7、newproblemsetrandom;resetrandom-numbergeneratortitleTutorialExamplewallid=1face(0,0,0)(10,0,0)(10,0-5)(0,0,-5)wallid=2face(0,0,0)(0,0,-5)(0,2,-5)(0,2,0)wallid=3face(10,0,-5)(10,0,0)(10,2,0)(10,2,-5)wallid=4face(10,2,-5)(10,2,0)(0,2,0)(0,2,-5)wallid=5face(0,0,-5)(10,0,-5)(10,2,-5)(0,2,-5)wallid=6face

8、(0,0,0)(0,2,0)(10,2,0)(10,0,0)genid=1,750rad0.15,0.20x=0,10y=0,2z=-5,0plotcreateContact_ForceplotsettitletextModelatequilibriumplotaddballyellowplotaddwallblueplotshowwallid=1kn=1e8ks=1e8wallid=2kn=1e8ks=1e8wallid=3kn=1e8ks=1e8wallid=4kn=1e8ks=1e8wallid=5kn=1e8ks=1e8wallid=6kn=1e8ks=1e8propdensity20

9、00kn1e8ks1e8iniradmul1.47sethist_rep=5histballzvel310histdiagnosticmufsetdtdscalesetgrav00-9.81propfric1.0deletewall6wallid10face(0,0,0)(0,2,0)(2,2,0)(2,0,0)wallid10ks1e8kn1e8fric1.0wallid10zvel=-0.5e-3propertyn_bond=5e5s_bond=5e5histwallzforceid10cyc6000运行结果如图所示与只施加重力的情况相比，这个程序多加了如下几句代码:deletewall6

10、wallid10face(0,0,0)(0,2,0)(2,2,0)(2,0,0)wallid10ks1e8kn1e8fric1.0wallid10zvel=-0.5e-3propertyn_bond=5e5s_bond=5e5histwallzforceid10其中，deletewall6是删除编号为6的面，即箱子的顶面。wallid10face(0,0,0)(0,2,0)(2,2,0)(2,0,0)wallid10ks1e8kn1e8fric1.0wallid10zvel=-0.5e-3是建立一个ID为10的墙面，设定面的法向刚度、切向刚度、摩擦系数和Z方向的速度，这个速度的单位是m/ste

11、p,因为开启了densityscaling(程序setdtdscale的作用)，如果是完全的动力学分析的话，单位将会是m/s(这个地方可解释为：静力学只考虑系统达到平衡稳态的情况，故单位与时间无关；动力学关注的是每一时刻的状态，故单位与时间有关)propertyn_bond=5e5s_bond=5e5是为所有的接触面定义法向和切向强度，以此来模拟初始的接触力(应该是类似于预紧力的作用，值得商榷)，单位为Nhistwallzforceid10用于监测下降的板的Z方向的力的变化情况，计算完毕后如想查看，只需输入plothist3即可。结果如图所示这个力的曲线图与英文帮助手册上的图明显不同，但不知道

12、是什么原因出的错，有待思考。下面附上英文帮助手册上的图。(1) 补充一句程序说明在每个程序的开头，经常有句setrandom，这句话的意思是重置随机数，因为generate生成小球的时候，半径经常是个范围，需要随机生成，如果不加这句的话，随机得到的半径大小可能一直是某一组随机数，故需重置一下，这与vb编程中的随机数重置设定是一样的。plotwallid=on显示所有wall的ID(3)定义字符串变量命令：macro(手册上的例子均是将某字符串赋给某个变量，因此我取名字符串变量，如果是赋予具体数值，比如a=5之类的功能，应该有别的命令可实现，待后续)Macroxxx010Macroyyy010M

13、acrozzz010Macrosizeid1100rad0.50.5MacroballxxyyzzsizeMacrosizeid10011100rad0.10.1;注意！!！Genball以上程序需注意两点：1、macro命令的结构形式：macro+变量名+字符串，字符串要加单引号；2、倒数第二句是重新定义了变量size，需要注意的是size重新定义的时候需加单引号,第一次定义不需要加。一般分析流程这个流程应该是先建立模型，设定接触和材料属性，施加载荷和约束，然后再运行程序使达到稳态，最后根据需要改变条件继续求解，从而得出结果。(4) 生成球体的两个命令命令generate和命令ballGen

14、erate(简写为gen)在第二天的讲解中已经说过，它可一次生成大量的球填充到某个空间内，ball命令是一次只生成一个球，这也是与generate的区别。Ball命令的格式为：ballrad*id*x*y*z*（*为各参数对应的值，需用户自己输入）（6）施加边界条件TuijFeL2Sutntnar)afhtmndaryur)JinitialatJirtiilitiftcutnrnafidiComniand.EfieciWaIIWALL冨feederarxqplnX-Coenpondil0?j.ngular習亡：口fiityofmilabauc.：ent：rofrotation盧用dWityx-velocLyof%allVy-Mird