在PFC/FLAC3D中应用Python,借助其丰富的函数库,可提高工作效率,获取更为丰富的结果展示形式。Python语言简洁,较FISH语言具有更快的处理速度,可提高解决问题的效率。同时,Python状态不受model new和model restore命令的影响,可进行更高权限的模型交互,可进一步地提高软件使用效率。
ITASCA系列软件不仅内置了常用的数据处理API,而且还开放了软件和Python的交互性。Gmsh是一个免费的带有内置前后期处理机制的三维有限元网格生成器。其设计目标是要提供一个快速轻便的具有可控参数功能和先进可视化能力的网格生成工具。Gmsh主要围绕四个单元:几何、网格、求解和后处理。这些可控参数的输入可在交互式图形界面方式或ASCII文本文件中使用gmsh自己的脚本语言得以实现。下面以使用gmsh建立简单不规则模型(如下图所示)为例,分享从gmsh安装到生成如下模型的操作步骤。
如何在FLAC3D中安装gmsh:
1. 在系统环境变量中添加如下路径(环境变量取决于FLAC3D的安装路径,可直接在软件中输入import sys和sys.path获取):
2. 在cmd中输入python -m pip install gmsh以安装gmsh库(如下图所示)。在安装过程中,cmd可能会提示无法访问FLAC3D本地python\lib\site-pachages,可通过更改权限解决这一问题(如下图所示)。
如何通过gmsh建立模型:
如果gmsh安装成功,FLAC3D将支持直接调用gmsh函数并且具备其可视化能力。下面通过建立一个简单不规则模型来讲解操作流程:
1. 下图是gmsh案例库中的一个案例,通过简单的命令建立了四个小模型:
a. 建立封闭的曲面轮廓
b. 建立规则曲面
c. 建立体(可通过封闭曲面,拉伸曲面建体)
d. 剖分网格
2. gmsh建立的网格可直接导出多种格式,其中包括支持abaqus的inp文件格式、支持处理三维图像数据的vtk文件格式,3D模型stl文件格式等。
3. FLAC3D同时支持导入多种有限元软件的模型文件,如Ansys,Abaqus和Midas。
以下是此案例的完整代码,可直接在FLAC3D中运行。
相关阅读之“海上风电”:
4. 海上风电场桩基础分析与FLAC3D(四)分仓板对单桶基础承载性能的影响
相关阅读之“Python”: