UDEC/3DEC 高级非连续力学分析软件

UDEC/3DEC系列

——高级非连续力学分析软件

UDEC和3DEC针对岩体不连续问题开发，模拟非连续介质在静/动态荷载作用下的反应、包括块体间的完全脱离。

UDEC和3DEC采用显式差分方法求解，实现对物理非稳定问题的稳定求解，可以追踪记录破坏过程和模拟结构的大范围破坏。

UDEC/3DEC是帮助采矿和岩土工程师进行分析和设计高级非连续介质程序。UDEC和3DEC可以模拟节理岩体介质在准静态或动态荷载作用下的反应。不仅可以模拟接触的脱离，也可以侦察新接触的产生和模拟新产生的接触的力学行为。

UDEC和3DEC可以在所有的windows环境下安装运行，利用标准输出窗口（如记事本）进行命令流操作。多种材料模型，全动态能力和快速高分辨率图形能力方便建模进程。包括动画电影在内的多种图形捕捉和输出功能，用户可以利用内置FISH语言而最大程度地控制模型运行。

UDEC和3DEC已经在工程、咨询、教学和研究中应用了近二十年，用户遍布世界30多个国家。应用领域包括涵盖采矿、土木、石油、和废料隔离等，是非连续岩石力学与结构问题的首选分析程序。

UDEC&3DEC的基本特征：

• 用多边形或多面体的块体组合模拟非连续介质体，其中的块体可以是刚体或也可以是变形体，块体之间的接触面可以发生滑移甚至完全的脱开，块体之间可以发生新的接触；
• 接触面沿法向和切向的运动由线性和非线性力-位移关系控制；
• 材料模型包括弹性、各向异性、莫尔库仑、Drucker-Prager、双线性塑性、应变软化、蠕变等，用户可以自定义介质的本构关系；
• 动力学和热力学模块帮助实现对动力和热力学问题的模拟，吸收边界反射波和进行波输入的处理方式实现完全动力学分析；
• 可以实现分步开挖、分步回填（浇筑）、分步加固的施工过程完全仿真模拟；
• 矿体
• 提供广泛的工具进行屏幕输出，包括：观看节理结构（与块体结构隔离）的浏览工具、在接触面绘制矢量和等值线；可以对高分辨率屏幕图像和绘图单元进行互动操作，用多种工业标准格式进行图形输出，电影浏览工具可进行动画显示；
• 内置前处理工具包括AutoCAD前处理器、隧道生成器、基于统计的节理组生成器；
• 用内/外区域耦合和自动径向分级网格生成来模拟”无限域” 问题；
• 地下水可以处理成裂隙水或孔隙水、静态或流态（UDEC）形式；
• 结构加固单元包括锚杆、锚索、梁、衬砌

UDEC&3DEC的功能优势：

• 非连续介质材料被处理成凸多边形（UDEC）或四面体（3DEC）的集合体，块体可以是可变行体，也可以是刚体
• 不连续面被处理成块体之间的接触边界
• 块体沿不连续面的运动在法向和切向服从线性或非线性的力－位移关系
• 材料模型包括：线弹性、各向异性、 Mohr-Coulomb、 Drucker-Prager、双线性塑性、应变软化、流变、用户自定义
• “空（Null）”材料块用于模拟开挖回填过程
• 有效应力和孔隙水力坡度计算
                              
• 结构面渗流、渗流—应力偶合计算
• 结构单元逻辑描述了:
  • 结构面的局部加固（只加固结构面）；
  • cable单元可以模拟沿锚固体全长范围内的剪切作用；
  • 表面加固如喷射混凝土和衬砌
• 广泛的屏幕显示和输出功能:
  • 单独显示节理等结构面
  • 结构面计算结果的矢量和等值线绘制；
  • 高清晰度的屏幕交互操作功能；
  • 符合工业标准的图形输出方式
• 3DEC 的预处理器可以直接读取AutoCAD文件、转化成3DEC数据文件生成四面体；
• 隧道生成器、统计分布节理生成器、电影播放器等内置功能满足不同需要
• 利用内外域偶合功能模拟无限域问题
• 系统的真时间历程瞬时动力响应模拟
• 内置热源的热和热力学问题模拟
• 衬砌单元逻辑和有限元块体使得3DEC可以模拟易弯曲的薄型结构
• 用户可以C++编写自己的本构模型作用程序的动态链接库（DLL）被调用

利用有限元块体对拱坝的模拟