利用ANSYS等软件生成三维地质体有限元模型

利用ANSYS等软件进行三维地质建模的方法
一、前言
作为一名从事岩土工程方向的研究生,在学习工作过程中经常遇到数值模拟的问题。在数值模拟过程中,前处理将占用绝大部分时间,而三维地质建模更是前处理的难点。本文结合自身实践,讲述如何利用AutoCAD中已有的等高线图形,通过GOCAD、Surfer和ANSYS等软件转化为可进行下一步数值模拟的有限元网格的具体步骤。步骤和操作虽比较烦琐,但实际易用,便于掌握。
二、提取AutoCAD中等高线
一般来说,工程勘探都有对选址地区地表形态进行描述的地形等高线的电子图纸,这些包含有等高线的图中会有很多其他图层,如图(1)所示:
图(11)含有等高线及其他图层的AutoCAD示例
图(
首先做的是要清除无关图层,只留下含有等高线数据的图层。当遇到无法删除图层时,如图(2)所示,则要保证该非等高线图层中没有任何数据。
图(22)图层无法删除示例
应变速率图(
其次,需要对等高线图层中的等高线属性进行查看和修改。有的地形图中等高线使用轻量多义线(LWPOLYLINE)勾画的,其中很多数据会包含厚度属性,见下图所示,需要将其厚度属性改为0。
图(33)修改等高线属性示例一
图(
如果等高线没有三维坐标的属性,见下图所示(图示为已有三维坐标的,顶点X坐标、顶点Y坐标和标
高),则需要根据地形图中等高线标注逐一进行修改,工作量较大。个人未见有较好的方法可以给等高线自动附上标注的高度Z坐标。
图(44)修改等高线属性示例二
图(
平台设计方案做好这些准备工作之后,图形应该类似于下图所示,轴测图能够看出,不同标注值的等高线是不处于同一高度平面的。之后需将处理得到的图形另存为*.dxf (Drawing Exchange Format——绘图交换文件)格式文件,作为GOCAD的处理对象。
图(
南阳核电站
图(55)修改完的等高线图示例
提取等高线中拟合点数据
三、
三、提取等高线中拟合点数据
地形图中的等高线是通过外业采集得到的数据,通过软件将同一等高线上的数据点利用拟合的方法(如AutoCAD中的SPLINE命令)绘制出的,下一步要做的就是将等高线中的拟合点数据提取出来。
首先,将保存出的*.dxf格式的文件放于没有任何中文字符的文件路径下,然后用GOCAD软件读入:File→Import Objects→Cultural Data→DXF,到相应的文件,读入。
然后,在用GOCAD中打开的地形图中,会看到Curve一栏中会出现有三个图层的数据,如下图所示。
图(66)GOCAD中等高线数据示例
图(
选中Curve中包含有等高线的图层前的复选框,如果有的图层不包含等高线数据,右击该图层名称,Delete该图层。做好之后,等高线将会显示出来,如下图所示。
鸟的天堂 教学设计
图(77)GOCAD中等高线数据示例
图(
将显示出的等高线中的数据输出:File→Export Object→PointsSet→Custom ASCII,弹出对话框,如下图所示。
图(88)GOCAD中输出等高线数据对话框示例一
亚瑟王2:亡灵军团
图(
在Output file中填写相应的文件路径和文件名,在number of fields中添加(右侧Add按钮)相应的X、Y、Z字段,如下图所示。
赫尔辛基宣言
图(99)GOCAD中输出等高线数据对话框示例二
图(
打开保存好的文件,其格式应该如下图所示。
图(
1010))GOCAD中输出等高线数据文本格式示例
图(10
得到该数据之后,可以为下一步的Surfer软件处理做好准备。

本文发布于:2024-09-24 10:17:47,感谢您对本站的认可!

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