ANSYS稳定渗流程序
ANSYS稳态和瞬态分析步骤简述..
ANSYS稳态和瞬态热模拟基本步骤基于ANSYS 9。
0一、稳态分析从温度场是否是时间的函数即是否随时间变化上，热分析包括稳态和瞬态热分析。
其中，稳态指的是系统的温度场不随时间变化，系统的净热流率为0，即流入系统的热量加上系统自身产生的热量等于流出系统的热量：（3-1）=0+-q q q流入生成流出在稳态分析中，任一节点的温度不随时间变化.基本步骤:（为简单起见，按照软件的菜单逐级介绍）1、选择分析类型点击Preferences菜单,出现对话框1。
对话框1我们主要针对的是热分析的模拟，所以选择Thermal.这样做的目的是为了使后面的菜单中只有热分析相关的选项.2、定义单元类型GUI：Preprocessor>Element Type〉Add/Edit/Delete 出现对话框2对话框2点击Add，出现对话框3对话框3在ANSYS中能够用来热分析的单元大约有40种，根据所建立的模型选择合适的热分析单元。
对于三维模型，多选择SLOID87:六节点四面体单元。
3、选择温度单位默认一般都是国际单位制，温度为开尔文(K）.如要改为℃，如下操作GUI：Preprocessor>Material Props>Temperature Units选择需要的温度单位。
4、定义材料属性对于稳态分析,一般只需要定义导热系数，他可以是恒定的，也可以随温度变化。
GUI: Preprocessor〉Material Props> Material Models 出现对话框4对话框4一般热分析，材料的热导率都是各向同性的，热导率设定如对话框5.对话框5若要设定材料的热导率随温度变化,主要针对半导体材料。
则需要点击对话框5中的Add Temperature选项，设置不同温度点对应的热导率，当然温度点越多，模拟结果越准确.设置完毕后,可以点击Graph按钮,软件会生成热导率随温度变化的曲线。
对话框5中，Material菜单，New Model选项，添加多种材料的热参数。
ANSYS软件在土坝渗流稳定计算中的应用_许玉景
文章编号:0559-9342(2003)04-0069-03ANSYS软件在土坝渗流稳定计算中的应用许玉景1,孙克俐2,黄福才1(1.天津市水利勘测设计院,天津 300204;2.天津大学建工学院,天津 300072)关键词:ANSYS软件;温度场;渗流场;死活单元;浸润线;渗流稳定计算;土坝摘 要:根据基本方程及定解条件的比较分析,将ANSYS软件的温度场分析功能应用于渗流场的分析,并采用死活单元技术,通过迭代算法计算自由水面位置(浸润线),解决了土坝渗流稳定问题的求解。
该方法可以解决复杂边界、多种介质的渗流问题,为工程应用提供极大的便利。
Applicatio n of ANSYS in the Earth dam seepage flow stability computatio nXU Yu-jing1,SUN Ke-li2,HUANG Fu-cai1(1.Tianjin Water Conservancy Survey&Design Institute,Tianjin300204;2.Civil Engineering School of the Tianjin University,Tianjin300072)Key Words:ANSYS software,temperature field,seepage flow field,element birth or death,saturation line,seepage flow stability calculation,earth damA bstract:According to comparison of the fundamental equations and boundary conditions,the ANSYS function of temperaturefield analysis is applied to that of seepage flow field,the element birth or death technique with overlap method is adopted to calculate the free water surface site(saturation line),in order to solve the problem of Earth dam seepage flow stability.This method can solve the seepage flow problem of complex boundaries and mediums.中图分类号:TV139.14;TV641 文献标识码:B渗流会对土坝稳定产生严重的危害。
ANSYS流体流动场分析指南
ANSYS流体流动场分析指南流体流动场分析是一种在工程领域中广泛应用的数值模拟方法，它可以帮助工程师了解和预测流体在给定几何结构中的行为。
ANSYS是一种流体流动场分析软件，它提供了各种工具和功能，使工程师能够进行高质量的流体流动场分析。
本指南将介绍ANSYS流体流动场分析的一般步骤和技巧，以帮助初学者有效地进行流体流动场分析。
1.准备工作在进行流体流动场分析之前，需要进行一些准备工作。
首先，需要准备好几何模型，包括流体流动区域和周围环境的几何形状。
其次，需要根据实际情况选择合适的流体模型，例如是液体还是气体，以及流体的物理特性，如密度、黏度等。
最后，需要准备好边界条件，包括入口速度、出口压力等。
2.创建模型在ANSYS中创建模型是流体流动场分析的第一步。
可以使用ANSYS提供的几何建模工具创建几何结构，也可以导入其他CAD软件创建的几何模型。
在创建模型时，需要确保流动区域的几何结构合理且尽可能简化，以便提高计算效率。
3.网格划分在进行流体流动场分析之前，需要将几何结构划分为离散的网格。
合理的网格划分对于准确和有效地求解流体流动方程非常重要。
ANSYS提供了各种网格划分工具，如自动网格划分和手动网格划分工具。
在进行网格划分时，需要注意网格的稳定性和精度，以及网格重构的技巧。
4.设置边界条件在进行流体流动场分析之前，需要设置边界条件。
边界条件包括入口速度、出口压力、壁面条件等。
设置合适的边界条件对于准确模拟实际流体流动行为非常重要。
在设置边界条件时，需要根据实际情况并考虑流体流动方程的边界条件。
5.定义物理模型在进行流体流动场分析之前，需要定义物理模型。
物理模型包括流体的物理特性，如密度、黏度等，以及流体流动的物理现象，如湍流、热传导等。
在定义物理模型时，需要根据实际情况选择合适的模型，并根据流体流动行为进行合理的假设。
6.求解流动方程在进行流体流动场分析之前，需要求解流动方程。
流动方程描述了流体在给定几何结构中的流动行为。
浅谈基于ANSYS的土石坝渗流场模拟
介 质 的分界线应 该与 非均质 岩层 的分界 线也 要保 持
一
情况 ， 由于 Ａ Ｓ Ｓ软件 没有 提供模 拟 图的给水 度 的 ＮＹ 功能 ， 不能直接 分析 非 稳 定 渗 流 的情 况 和渗 流 问题
本身 的复杂性 ， 采用 数值 模拟方 法 ， 如何真 实准确 的 模 拟实 际渗流是 一个 需要 不断完 善 的过 程 。从 而研
参考文 献 ：
［ ］ 毛昶熙 ． 流计算分析与控制 ［ ． １ 渗 Ｍ］ 北京 ： 中国水利水
电 出 版社ห้องสมุดไป่ตู้，ｏ３ ２ｏ．
４ 工 程 实例 分 析
本 文利用 西安市 金盆水 利枢 纽工 程为例 。该 工 程 为大 型二等工 程 ， 于黏 土心墙 土石 坝 ， 址位 于 属 坝
西安 市 的周至县境 内 ， 周至 县城 约 １ ｋ 距 ３ ｍ。该 枢纽
有重要 地位 。对 土石 坝 而 言 ， 透水 流 除浸 湿 土 体 渗 降低其 强度指 标外 ， 当渗 透 力大 到 一定 程 度 时将 导 致坝坡 滑动 、 防渗 体 被击 穿 、 坝基 管 涌 、 土 等重 大 流 渗流事 故 ， 接 影 响大 坝 的运 行安 全 。对 于 混凝 土 直
受力安 全 ； 岸坝 肩渗透 压力 （ 下水 位 ） 两 地 的高 地关 系到坝 肩岸坡 岩体 的抗 滑稳定安 全 。带 有浸蚀 性 的
渗流对 建筑 物和 坝基 的可溶 性 物质 造 成 浸蚀 ， 响 影
结构安 全 问题 。此 外 ， 大 的渗 透 损 失也 将 减少 工 过
程效益 。
（ ） 散化 ： 求 解 域 划 分 为具 有 一 定 几 何形 ２离 将 状 的单元 进行单 元 编号 并 确定 插 值 函数 ， 对结 点 进 行 总体 编号和单元 上 的局部 编号并 给 出结 点局部 标
ANSYS稳定性分析
ANSYS稳定性分析ANSYS稳定性分析是一种通过模拟和计算来评估系统或结构在特定条件下的稳定性能力的工程方法。
在工程实践中，稳定性分析是一个非常重要的方面，它可以用来评估各种系统或结构在不同条件下的安全性和可靠性。
通过稳定性分析，工程师可以确定系统或结构在正常操作或受到外界干扰时是否能保持稳定，从而提前预测和解决潜在的问题。
ANSYS是一种基于有限元方法的工程仿真软件，可以用来进行各种稳定性分析。
ANSYS提供了强大的模拟和计算工具，可以模拟各种条件下的物理行为和相互作用。
稳定性分析是ANSYS中的一个重要功能，它可以帮助工程师模拟和评估各种系统或结构在不同条件下的稳定性能力。
在进行ANSYS稳定性分析时，首先需要定义系统或结构的几何形状和材料属性。
然后，可以使用ANSYS提供的建模工具创建系统或结构的三维模型。
接下来，需要定义系统或结构的边界条件和加载情况，以便在仿真中考虑外部力和约束。
在模型准备好后，可以使用ANSYS中的求解器进行稳定性分析。
在稳定性分析中，常用的评估指标是系统或结构的临界载荷、屈曲点和相应的挠度或应变。
通过改变加载条件或模型参数，可以确定系统或结构的稳定临界点。
根据得到的结果，工程师可以判断系统或结构在特定条件下的稳定性和安全性，并采取相应的措施来提高系统或结构的稳定性能力。
ANSYS稳定性分析的一个典型应用是建筑结构的稳定性分析。
在建筑设计和施工中，稳定性是一个至关重要的因素。
通过使用ANSYS进行稳定性分析，工程师可以评估各种结构在不同条件下的稳定性和安全性。
在设计和施工过程中，可以通过稳定性分析来验证结构的可靠性，从而预防潜在的结构故障和灾害。
除了建筑结构，ANSYS稳定性分析还可以应用于其他领域，如航空航天、汽车工程、机械工程等。
在这些领域中，稳定性分析可以用来评估各种系统或结构在不同工况下的稳定性和安全性。
通过稳定性分析，工程师可以优化系统或结构的设计，提高其稳定性和可靠性。
基于ANSYS的复杂地质条件下大型渗流场计算
基于ANSYS的复杂地质条件下大型渗流场计算水电站设计DHPS第26卷第4期2010年12月基于ANSYS的复杂地质条件下大型渗流场计算段斌,何江达,王瑶(1.国电大渡河流域水电开发有限公司,四川成都610041;2.四川大学水利水电学院,四川成都610065;3.四川电力进出口公司,四川成都610061)摘要:利用ANSYS温度场分析模块计算大岗山水电站复杂地质条件下的大型渗流场,取得了较好的效果.关键词:ANSYS软件;渗流场;计算方法;应用软件;大岗山水电站中图法分类号:TV223.6文献标识码:B文章编号:1003—9805(2010)04—0042—04 1ANSYS进行渗流分析的理论基础1.1ANSYS软件基本情况ANSYS软件是融结构,热,流体,电磁,声学于一体的大型通用有限元分析软件.该软件具有强大的前处理及后处理功能,它的图形界面和交互式操作大大简化了计算模型的创建过程,同时在计算之前,可通过图形显示来验证模型的几何形状,材料及边界条件;在后处理中,其计算结果可以采用多种方式输出,比如计算结果排序和检索,彩色云图,等值线,动画显示等等.与其他通用软件比较,其前,后处理功能优于同类型的软件.ANSYS为我们提供了一个优良的工作环境,使我们从繁琐,单调的常规有限元编程中解脱出来.该软件可以进行热,电, 磁,流体和结构等有限元分析,并可以进行多物理场耦合分析.由于渗流场和温度场可以互相比拟,故采用ANSYS的温度场分析功能进行渗流场的计算,可以取得很好的效果¨.1.2ANSYS温度场分析模块分析渗流场理论基础温度场与渗流场之间具有理论基础相似,微分方程相似,初始条件与边界条件的相似等特点. ANSYS中渗流场与温度场各种相应量比较见表1[一422ANSYS参数化设计语言及其在本文中的运用ANSYS参数化设计语言(ANSYSParameter DesignLanguage,简称APDL)是一种可用来自动完成有限元常规分析或通过参数化变量方式建立分析模型的脚本语言,用建立智能化分析的手段为用户提供自动完成有限元分析过程,即程序的输入可设定为根据制定的函数,变量以及选用的分析类型来做决定,是完成优化设计和自适应网格的最主要的基础_5J.APDL允许复杂的数据输入,使用户实际上对任何设计或分析属性有控制权,例如尺寸,材料,荷载,约束位置和网格密度等...APDL有以下功能:(1)参数;(2)表达式和函数;(3)分支和循环;(4)重复功能和复写;(5)宏;(6)用户子程序.APDL有很多优点,其中之一是可以利用AP-DL从事二次开发.本文借助APDL编制了相应的APDL模块来自动迭代计算出渗流边界和自由面.为了便于与结构计算网格相对应,计算中采取了固定网格法(不变网格法).其中干燥区(自由面以上的区域)的渗透系数取很低的值(本文在具体计算时,干燥区渗透系数取1.0X10cm/s),从而可以实现干燥区和饱和区进行联立统一求解,避免了干燥区渗透系数取为0时导致渗透矩阵奇异而无法进表1ANSYS中渗流场与温度场各种相应量的比较收稿日期:2009一O2—25作者简介:段斌(1980一),男,四川绵阳人,工程师,主要从事水电工程技术和管理工作.行求解.具体计算时,首先将整个计算域视为饱和区,已知的边界条件以实际作用范围输入到计算模型中,通过反复迭代便可最终确定自由面位置.3工程应用3.1工程概况大岗山水电站是大渡河干流规划中的第十四级电站,位于四川省雅安市石棉县境内.工程等级为一等大(1)型工程,开发任务以发电为主,电站总装机容量2600MW,设计多年平均发电量114.3亿kW?h.水库正常蓄水位1130m,总库容7.42亿Ill,调节库容1.17亿IIl,具有日调节能力.电站枢纽工程由最大坝高210m的混凝土双曲拱坝,左岸地下厂房,右岸泄洪洞等组成.3.2地质条件大岗山水电站坝址区河段呈"Q"形嵌入河曲,两岸山体雄厚,谷坡陡峻,河谷狭窄且对称.坝址区地层岩性较为单一,主要为澄江期酸性花岗岩,辉绿岩脉(13)等穿插发育于花岗岩中.厂坝区发育的岩脉,断层众多,其产状以近河流向(NE,SN或NW向)中陡倾角发育为主,垂河流方向(近EW向)发育较少.另外,坝址区还发育有多组裂隙.坝址区发育的岩脉(断层)和多组裂隙共同构成了厂坝区地下水的渗流通道.3.3天然渗流场反演天然渗流场反演分析的目的主要为了确定大岗山水电站三维渗流场的边界水位及岩体的渗透参数, 作为运行期渗流场研究的依据.大岗山水电站天然渗流场反演分析的方法和主要结论参见文献[7].通过反演分析,厂坝区各类岩体的渗透张量见表2.3.4运行期渗流场计算3.4.1计算模型根据大岗山水电站厂坝区主要水工枢纽布置,防渗帷幕布置,排水幕和排水廊道布置情况以及地质地形条件,并考虑计算域的边界效应,三维渗流场有限元计算范围上游取至导流洞进El位置,下游取至导流洞出口位置,顺河向长度约883.0m;横河向左侧边界取至地下厂房洞室群所在的地形分水岭附近,右侧边界取至靠近地形分水岭位置,横河向长度约1423.8m;垂直方向底面取至海拔615.0m.有限元计算坐标定义为:轴:顺河流方向,从上游指向下游为正,轴向方位为SW238.;y轴:垂直河流方向,从右岸指向左岸为正,轴向方位为SE148.;z轴:与x和y垂直,且Z=x×Y,铅直向上.表2厂坝区各向异性岩体的渗透张量雾[芝主.../萎cm~曩s一-1.01×10_41.一等透水组裂隙【对称L822.96.L56m.:3.57x10-4:2.04x10-5.圳.,圳一弱透水组裂隙【对称…;:J………s整个计算域大部分采用空间八节点等参单元进行离散,局部考虑材料介质过渡和地形变化等因素退化为三棱柱和四面体单元,其中运行期计算域共离散为53959个单元和54957个节点.运行期三维网格图见图1,2.3.4.2排水洞(廊道),排水幕的模拟及有关材料的渗透系数在计算模型中,排水洞(廊道)的位置和范围都以节点形式详细模拟.由于排水洞(廊道)在正常运行工况基本不存在失效和出现阻塞的情况,因此其水头按排水洞(廊道)所在高程约束,在迭代计算时,根据排水洞(廊道)是否有排水流量和其水头与位置势是否相等这两个条件来计算渗流自由面. 排水幕的排水效果是通过等效结构面的等效渗透系数来体现的,等效结构面在计算模型中被准确模拟出来,排水幕的等效渗透系数,见表3,主要图1大岗山厂坝区运行期渗流场三维有限元网格43图2大岗山厂坝区运行期坝体+灌浆帷幕+地下厂房三维网格受排水孔尺寸,间距和排数的影响.防渗帷幕在计算模型中以单元形式模拟,有关材料的渗透系数见表4.表3各渗控方案排水幕的等效渗透系数表4设计提供运行期厂坝区部分材料的渗透系数cm/s3.4.3运行期厂区渗流场分析厂区典型剖面的地下水位等势线图,渗透压力等值线图和厂坝区枢纽整体模型的地下水水位(自由面)等值线分别见图3,4.经分析可知:(1)从图3可以看出,由于厂区顺河向防渗帷幕,帷幕后的排水幕(两排)和4层排水廊道(高程1032m,987m,957m,931.4m)的"前堵后排"作用,库水向厂区渗流的自由面在防渗帷幕之后附近显着降低.另外,由于B岩脉的渗透系数远大于周围岩体的渗透系数,防渗帷幕在靠近库水一侧的自由面也有一定的降低.厂区三大洞室中,地下厂房,主变室周边地下水位线较低;对应的外水压力较小,而调压室周边地下水位线相对较高;外水压力相对较大,主要受靠山内一侧的边界水位和运行期调压室水位影响所致.(2)从图4可以看出,靠山内侧的调压室,由于防渗帷幕没有延伸至调压室,而仅有987m高程的排水廊道排水作用,在山体内较高的天然地下水渗流作用,调压室上游侧的地下水位线较高;渗透压力较大,而主变室和地下厂房所在区,虽然山体天然地下水位较高,但是由于上游侧的防渗帷幕,灌浆廊道和4层排水廊道(1032m,987m,957m,931.4m)的"前堵后排"作用,在主变室和地下厂房上游侧地下水位线显着降低,渗透压力也较小.(3)计算成果表明,设计方案的防渗,排水措施能有效地降低厂区三大洞室(尤其是地下厂房和主13t512i51Il5鲁1015\9159157l56I50lO02002004005006007008009000lO0200300400500600700800900 图3运行期厂区三大洞室横剖面水位/渗压等值线∞撕∞啪鲁\13151215llt5吕]015\,158I57】56佰埘5I￡l5【llj蛊i.15\N翱58巧7156】5图4运行期厂区主机间纵剖面水位/渗压等值线变室)周边的地下水位线,厂区三大洞室周边承受的外水压力不大,调压室底部最大压力水头约50m, 地下厂房最大压力水头约10m,而主变室基本位于干燥区,表明设计方案的渗控效果显着.(4)计算成果还表明,厂区1032m高程的排水廊道基本处于干燥区,其对厂区高高程的排水作用不大,可以考虑取消.3.4.4运行期坝区渗流场分析坝区典型剖面的地下水位等势线和渗透压力等值线见图5.经分析可知:(1)由于坝基防渗帷幕对岩体,尤其是坝肩较高高程的弱透水岩体段的阻渗作用,以及帷幕之后排水幕和坝肩排水洞的强排水作用,坝基帷幕前后的水头损失很大,排水幕之后的坝底扬压力很小,坝基建基面925m高程排水幕处扬压力水头减小约90m,位于两岸坝肩中部的坝底扬压力水头减小约120～150m,位于两岸坝肩上部的坝底扬压力水头O10O啪300枷5006o0700800减小约80—100m.(2)坝后水垫塘左岸抗力体排水洞区的自由面位置较低,右岸抗力体排水洞区的自由面位置较高. 由于坝体部位的帷幕,排水幕和排水洞的"前堵后排"作用,使得坝后水垫塘两岸抗力体所在区域的地下水渗流主要受两岸岩体中天然地下水位(右岸高,左岸低)控制.3.4.5运行期厂坝区渗流量通过厂坝区三维渗流场计算,可以获得前述不同计算方案通过厂区排水廊道,地下洞室,防渗帷幕,坝区排水廊道,抗力体排水洞的渗流量,见表5. 4结论(1)本文以大型通用有限元计算软件ANSYS为平台,使用ANSYS温度场分析模块,并用APDL 编制了相应的计算程序,计算了三维渗流场.该方11151015g们5\B157l66150lo0瑚300400500600700800X/mX/m(a)渗压等值线(b)水位等势线图5运行期坝体最大横剖面水位和渗压等值线表5运行期厂坝区各部位渗流量m./d(下转第54页)45图5材料赋值,施加约束和荷载后的有限元模型(a)主压应力等值线p0¨E~zaphic￡图6典型等值线esel,S,elem,,1,1081单元选择sfgrad,pres,,Z,2520.00,一9810.001水荷载施加sfe,all,1,pres(7)计算成果检查.根据已经建好的三维拱坝模型进行线弹性有限元计算,典型的位移,应力等值线见图6.,经与拱梁分载法计算成果比较,其分布规律和拱梁分载法吻合良好,极值差别不大,有限元计算结果可靠.5结语根据ANSYS有限元软件的内在规定,用编程语言编制大坝ANSYS---维模型自动建立的方法和(b)顺河向位移等值线p.'地0r●phjc●思路,能大幅节约建模时间,提高工作效率.(1)直接进行节点,单元建立的三维模型建立方法,节点,单元可根据需要随意调整,且不易发生单元奇异,有利于后面的计算收敛,减少奇异单元检查工作.(2)合理的单元规划很重要,根据建筑物的重要性和受力特点进行单元划分分组,并以每一组单元的交界作为单元控制面进行不同组单元的衔接, 单元的疏密能满足计算的要求,单元编号有序,更易控制.(3)前处理采用生成ANSYS命令流文件的方式进行模型材料的赋值,约束及荷载的施加,方便,准确,且便于修改.(上接第45页)法将ANSYS软件与复杂渗流场计算结合起来,方便人们进行大型复杂模型的建模和后处理工作,所建立的有限元计算模型不仅适用于渗流场的计算,还可用于应力场的计算.(2)大岗山水电站地质情况复杂,运行期厂坝区渗流场计算模型复杂,单元众多,渗控措施模拟难度大,采用ANSYS温度场分析模块后,由于其强大的前处理,后处理,二次开发的功能,可以较方便地对大岗山水电站厂坝区渗流场进行模拟计算,并取得较好的效果.参考文献:54[1]ANSYS中国公司.ANSYS高级技术分析指南[M].北京:美国ANSYS北京办事处,2005.[2]任辉启.ANSYS7.0工程分析实例详解[M].北京:人民邮电出版社,2004.[3]李景涌.有限元法[M].北京:北京邮电大学出版社,1999.[4]李军华.大坝渗流监测系统设计及渗流计算机模拟[D].郑州:郑州大学,2004.[5]龚曙光,谢桂兰.ANSYS操作命令与参数化编程[M].北京: 机械工业出版社,2004.[6]刘涛,杨凤鹏.精通ANSYS[M].北京:清华大学出版社,20o5.[7]唐正州,段斌,何江达,等.大岗山水电站厂坝区三维天然渗流场反演分析[J].四川水利,2007,(1).。
ANSYS流体流动场分析指南
ANSYS流体流动场分析指南ANSYS是一款强大的工程仿真软件，可以用于流体力学分析。
在进行流体流动场分析之前，我们需要进行一系列准备工作，包括建立几何模型、网格划分、设定物理模型、设定求解器和后处理结果等。
下面是ANSYS流体流动场分析的详细指南。
1.建立几何模型：在进行流体流动场分析之前，我们需要先建立几何模型来描述流体流动的几何形状。
可以使用ANSYS提供的几何建模工具（如DesignModeler）或导入外部几何模型。
2.网格划分：在建立几何模型之后，需要对几何体进行网格划分，将其分割为有限的小单元。
ANSYS提供了多种网格划分工具（如ICEMCFD），可根据具体问题选择合适的划分方法和参数。
3.设定物理模型：在进行流体流动场分析之前，需要设定物理模型，包括流体的性质（如密度、粘度）、边界条件（如入口速度、出口压力）和物理现象（如湍流、传热）。
可以根据具体问题选择合适的物理模型和参数。
4.设定求解器：在设定了几何模型、网格和物理模型之后，需要选择合适的求解器来求解流体力学方程。
ANSYS提供了多种求解器（如FLUENT），可根据具体问题选择合适的求解器和求解方法。
5.设置求解参数：在进行流体流动场分析之前，需要对求解器进行进一步的设置，包括时间步长、收敛准则和数值格式等。
这些参数的选择将直接影响计算结果的准确性和计算效率。
6.进行数值模拟：在完成前面的准备工作之后，可以开始进行数值模拟，求解流体力学方程，得到流场的分布情况。
可以通过单步计算或迭代计算的方式进行求解，直到满足收敛准则为止。
7.后处理结果：在完成数值模拟之后，需要对计算结果进行后处理，包括流场的可视化、数据的提取和分析。
ANSYS提供了强大的后处理工具，如CFD-Post，可以对计算结果进行可视化、动画展示和数据分析。
在进行流体流动场分析时，还需要注意以下几点：1.网格的质量：网格质量对于计算结果的准确性和计算效率至关重要，应尽量避免生成糟糕的网格，特别是在流动区域和边界层附近。
基于ANSYS的土石坝稳定渗流场的数值模拟
基于ANSYS的土石坝稳定渗流场的数值模拟一、本文概述随着水利工程的日益发展，土石坝作为一种重要的水利结构，其稳定性与安全性受到了广泛关注。
渗流是土石坝中普遍存在的物理现象，对坝体的稳定性产生深远影响。
因此，对土石坝稳定渗流场的深入研究和分析具有重要的工程实践意义。
本文旨在利用ANSYS这一强大的工程模拟软件，对土石坝的稳定渗流场进行数值模拟，以期更准确地理解渗流对土石坝稳定性的影响，并为土石坝的设计、施工和维护提供理论支持和实践指导。
本文将简要介绍土石坝及其渗流现象的基本概念，阐述稳定渗流场研究的重要性和必要性。
然后，详细介绍ANSYS软件在水利工程中的应用，以及其在土石坝稳定渗流场数值模拟中的优势。
接下来，本文将详细描述数值模拟的过程，包括模型的建立、边界条件的设定、计算参数的选择等。
通过对模拟结果的分析和讨论，揭示土石坝稳定渗流场的特征和规律，为土石坝的安全稳定运行提供理论支撑。
本文的研究不仅有助于深化对土石坝渗流规律的理解，也有助于提升水利工程的设计水平和施工质量，为保障水利工程的安全运行提供有力支持。
二、土石坝渗流基本理论土石坝是一种利用当地石料、土料或混合料，经过抛填、碾压等方法堆筑成的挡水建筑物。
在土石坝的运行过程中，渗流是一个不可忽视的物理过程，它关系到坝体的稳定性和安全性。
因此，对土石坝渗流的基本理论进行深入研究，对于保障坝体安全、优化坝体设计具有重要意义。
渗流是指液体在固体骨架中通过孔隙或裂隙流动的现象。
在土石坝中，渗流主要受到重力、孔隙水压力、坝体材料性质以及边界条件等因素的影响。
当库水通过坝体向下游渗流时，会形成一定的渗流场。
这个渗流场是一个三维的空间分布，其中包含了渗流速度、渗流压力、渗流量等多个物理量。
土石坝的渗流场分析通常采用达西定律来描述渗流速度与渗流压力梯度之间的关系。
达西定律表达式为：v = -k * (dP/dx)，其中v为渗流速度，k为渗透系数，dP/dx为渗流压力梯度。
基于ANSYS的土坝三维渗流场模拟
h z
）＝0
h│t=t0＝h（x，y，z）
温度场
温度 T
热流量 Qr 热传导系数 kr 热传导速度 qr
温度梯度 E
热传导定律：Qr＝AKr
dT dn
x（krx
T ）+ x
y（kry
T ）+ y
z（krz
T ）＝0 z
T│t=t0＝T（x，y，z）
h（M，t）│Γ＝φ（s M，t）
T（M，t）│Γ＝φ（s M，t）
2 渗流场计算理论及方法
由于渗流场与温度场有极大的相似性，基于此可利用
ANSYS 热分析模块来分析渗流问题。
用有限元方法求解渗流场时最核心、最复杂的问题便是
渗流自由面的确定。目前常用的方法有固定网格法和变动网
格法，这两种方法均可以用 ANSYS 的 APDL 参数化编程语言
来实现，变动网格法需要借助 ANSYS 的生死单元功能来实
现，而固定网格法计算相对简单实用，本文采用 Bathe(1979)年
提出的单元传导矩阵调整法来进行计算，将整个渗流域 R 划
分为两个子域 R1 和 R2。在自由面以上的子域 R1 中节点流速 为 0，令其渗透系数 k 降低至很小的值；在自由面以下子域 R2 中，流速大于 0，其渗透系数 k 仍保持不变，即：
1 引言
在水库除险加固工程中，渗流问题一直是关系到土石坝 安全的关键。目前渗流分析计算领域中应用比较广泛的有数 学解析法、电模拟法和数值分析法。数值分析方法主要有：有 限差分法、有限单元发和边界元法。其中，有限元法随着各种 大型有限元软件快速发展而得到了广泛的应用，常用的大型 通用有限元分析软件有 ANSYS、ADINA、ABAQUS 等，也有一 些专门针对渗流场的计算软件，如 Seep3D、Autobank、STSE、 Modflow 等。各种计算方法和软件各有优缺点，对于复杂边界 条件和复杂渗流介质的空间渗流问题很多平面渗流计算软件 都无法准确计算，本文提出利用 ANSYS 的热分析模块来分析 土石坝的三维渗流问题，并将 ANSYS 三维分析成果中的典型 断面和 Autobank 计算结果进行对比，检验计算结果的准确 性。本文的方法为解决复杂边界、多种介质、多物理场耦合的 三维渗流问题提供有效的方法。
基于ANSYS的土石坝渗流与稳定分析研究的开题报告
基于ANSYS的土石坝渗流与稳定分析研究的开题报告一、研究背景和意义土石坝是一种重要的水利工程结构，其安全稳定性直接关系到人们的生命财产安全和社会经济发展。
而渗流问题是土石坝安全稳定性研究的重要内容之一。
在土石坝工程设计、施工和运行过程中，渗流问题一直是困扰工程师的难题，如何在渗流对土石坝安全稳定性产生影响的情况下，保证土石坝的安全运行是当前亟需解决的问题。
本研究利用ANSYS软件，通过有限元数值模拟方法，研究土石坝内部的渗流分析及土石坝的稳定性分析，旨在探讨土石坝渗流及其对稳定性的影响规律，为土石坝设计、施工和运行提供技术支撑和依据。
二、研究内容和方法本研究的主要内容有两个方面：一是土石坝内部渗流模拟及分析；二是土石坝稳定性分析。
具体通过以下步骤实现：1. 确定研究对象：本研究以某一具体土石坝为研究对象，对其渗流分析及稳定性进行模拟和分析。
2. 建立土石坝模型：根据实际情况建立土石坝三维有限元模型，包括坝体、坝基、边坡等，考虑土、石材料的物理力学特性。
3. 渗流模拟：对建立的土石坝模型进行渗流模拟，通过ANSYS中的多孔介质渗流模型，对土石坝内部流场进行数值计算和分析。
4. 渗流分析：根据渗流模拟结果，分析产生渗流的原因，判断坝体、坝基是否产生渗漏现象，并分析渗漏现象的破坏机理。
5. 稳定性分析：根据建立的土石坝模型，通过ANSYS有限元分析软件对土石坝的稳定性进行数值计算，分析坝体的变形、破坏状况，确定安全系数，预测土石坝的破坏条件。
三、预期成果和意义本研究通过ANSYS软件，对土石坝内部的渗流分析及稳定性分析进行研究，预期取得以下成果：1. 对土石坝内部渗流模拟及分析技术的研究与应用，提高土石坝设计、施工和运行的水平，为工程师在实际工程中提供技术支撑和依据；2. 对土石坝安全稳定性分析方法的探究和应用，为土石坝的安全设计和管理提供科学依据，提高工程的安全性和经济效益；3. 深入了解土石坝渗流及其对稳定性的影响规律，为水工、环境等领域的科研人员提供参考，促进相关学科的发展。
ANSYS稳态和瞬态分析步骤简述
ANSYS稳态和瞬态分析步骤简述稳态和瞬态分析是工程领域中常用的计算分析方法，用于对系统的运行状态和响应进行评估和优化。
本文将简述ANSYS软件中稳态和瞬态分析的步骤。
稳态分析通常用于评估系统在稳定运行情况下的性能。
稳态分析步骤主要包括几何创建、材料定义、加载和边界条件设定、求解和结果分析。
1.几何创建：稳态分析的第一步是通过ANSYS中的CAD工具创建系统的几何模型。
可以使用ANSYS自带的几何建模工具或导入外部CAD文件。
根据具体问题的要求，可以创建二维或三维模型。
2.材料定义：在稳态分析中，需要确定系统中各个组件的材料特性。
可以从ANSYS软件的材料库中选择标准材料，也可以自定义材料特性。
对于复杂材料特性的模拟，可以使用ANSYS中的材料建模工具进行进一步定义。
3.加载和边界条件设定：在进行稳态分析前，需要确定系统的加载和边界条件。
加载可以是体力加载（如重力、力、压力等）或表面力加载（如热通量、表面摩擦等）。
边界条件设定包括约束和支撑条件，如固定支座、滑动支座等。
4.求解：稳态分析中，需要对系统的方程进行求解，得到系统在稳态运行状态下的响应。
ANSYS中使用有限元法进行求解，将系统离散为有限个单元，并对每个单元进行数学建模，建立线性方程组。
然后采用迭代算法求解方程组，得到系统的稳态响应。
5.结果分析：稳态分析完成后，可以对求解结果进行分析和评估。
ANSYS提供了丰富的结果展示和分析工具，可以对应力、位移、应变等进行可视化展示，也可以进行数据提取和报表输出。
瞬态分析通常用于评估系统在动态或瞬时加载下的响应。
瞬态分析步骤与稳态分析类似，但在加载和求解方面略有不同。
1.几何创建：瞬态分析的几何创建步骤与稳态分析相同。
2.材料定义：瞬态分析时，需要对系统的材料特性进行定义，与稳态分析相同。
3.加载和边界条件设定：在瞬态分析中，加载可以是冲击、脉冲或周期性加载等。
边界条件设定与稳态分析类似。
4.求解：瞬态分析中，需要对系统的动态方程进行求解。
基于ANSYSAPDL语言的黄壁庄水库土坝渗流稳定分析(PDF X页)
最 臀」 景 臀」 母 哥」
二
,
相应 的边 界条件进行分析 元的死活
计 算精度
。
相应修 正边界条件后重新计算直到达到
由于 这种
。
“
定解 条件 为
住 一
。 。
,
死活
单 元技术的基本 对象
,
是单元
几
任
,
若 希望足够精度 和足 够光滑的浸润线
网
。‘ 。
格划分必 须足够密
卜
兀
单元 用
黄壁庄水库土 坝计算模型采用
,
随后于
,
世纪
年代逐 渐被
,
向渗流速度为 水量的函 数 所以在 流 问题
,
而 在浸润面 以上
,
引用到流体力学的领域 作为 二 向渗流问题考虑
土 体的压 缩性时
,
最早就是引用到稳定渗流 的分布为研 究对象 垂直剖面
二
,
一 般 可 假设为
。
即浸润线 以上 部分
,
一 般 以测压 管水头
不应参于计算
由于浸润线的位置 一 般是未知 的
,
、
城 市供水
,
、
养 鱼等综合 利
月开 始 兴
。 ,
集结构
。
热
、
流体
,
、
电磁
、
声学
用 的大型水利枢纽
,
总库容
亿 立 方米 黄壁庄 年
,
在
多年 的发展过程 中 是
,
不 断改
水库主 坝为水中填 土 均质坝 建
最 大坝高 长
, 。 ,
进 提高 功能不断增强
,
年 又 将主 坝 加高 至现坝 顶高程 坝顶宽
ANSYS在沥青混凝土心墙坝渗流分析中的应用
Ａｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＡＮＳ ＹＳ ｉ ｎ Ｓ ｅ ｅ ｐａ ｇ ｅ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ａｓ ｐｈ ａ ｌ ｔ Ｃｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ Ｃｏ ｒ ｅ Ｗａ ｌ ｌ Ｄａ ｍ
ＮＯ Ｖ ．， ２ ０１ ４
ＡＮＳ ＹＳ在 沥 青 混 凝 土 心 墙 坝 渗 流 分 析 中 的 应 用
寇 甲兵 ， 米艳 芳 ， 杨 必娴
（ 云 南 省 水 利 水 电勘 测 设 计 研 究 院 ， 昆明 ６ ５ ０ ０ ２ １ ）
［ 摘 要］ 针 对 有 限元 软件 在 沥 青 混凝 土 心墙 坝渗 流场 分 析 中的 应 用进 行 了研 究。 沥 青混 凝 土结 构 以其极佳 的 防渗性 能 、 良好 的 自适应 变形 能力 等优 势 ， 被 越 来越 多的 工程 所 采 用 ， 而渗 流稳 定一 直 以来都被 认 为是 影响 土 石 坝安 全 运 行 的主要 控 制 因 素。 结合 工程 实例 ， 应 用有 限 元软件 对 沥青 混凝 土心墙 坝 的渗 流场进 行分 析 ， 对 其渗 流 稳 定情 况进 行 计 算 。 实例 应 用表 明 ， 将Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ有 限元 软件 应 用 于沥青 混凝 土心墙 坝 的渗 流 场分 析 ， 能较 直观 、 快速、 真 实地 反 映坝 体渗 流场 的 实际运行 情 况 ， 有 较 强的 工程 实用价值 。 ［ 关键词］ 渗流 场分析 ； 沥青 混凝 土 ； Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ有 限元 ； 心墙 坝
ｉ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ．Ａｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ａ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ｇ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｍｅ ｎ ｔ ｕｍ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ— ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｉ ｔ ｓ ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ ｌ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｔ ｉ— ｓ ｅ ｅ ｐ ａ ｇ ｅ ｐ ｅ ｆｏ ｒ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ， ｇ ｏ ｏ ｄ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｉ ｖ ｅ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｍｏ ｒ ｅ ａ ｎｄ ｍｏ ｒ ｅ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉｎ ｒ ｇ，ｂｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ａ ｌ ｏ ｎｇ ｔ ｉ ｍｅ，ｓ ｅ ｅ ｐａ ｇ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ － ｅ ｒ ｅ ｄ ｔ ｏ ｂ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｉ ｎ ｌｕ ｆ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎｇ ｓ ａ ｆ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｅ ａ ｒ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｅ ａ ｒ ｔ ｈ—ｒ ｏ ｃ ｋ ｄ ａ ｍ． Ｃｏ ｍｂ ｉ — ｎ ｉ ｎ ｇ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉｎ ｒ ｇ ｅ ｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ，ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｅ ｐ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ ａ ｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｃ ｏ ｒ ｅ ｗａ ｌ ｌ ｄ ａ ｍ
基于ANSYS的复杂地质条件下大型渗流场计算
ＡＤ Ｐ Ｌ 以下功 能 ：
（） １ 参数 ；２ 表达 式 和 函数 ； ３ 分 支 和循 环 ； （） （）
（） ４ 重复 功能 和复 写 ； ５ 宏 ； ６ 用户 子程序 。 （） （） ＡＤ Ｐ Ｌ有很 多 优 点 ， 中 之 一 是 可 以利 用 Ａ － 其 Ｐ
实现 干燥 区和饱 和 区进 行 联 立 统一 求 解 ， 免 了 干 避
方 程相 似 、 始条 件 与边 界条 件 的相 似等 特点。 初 Ａ Ｙ ＮＳ Ｓ中渗 流 场 与 温 度 场 各 种 相 应 量 比较 见 表
１ 一 ［
燥 区渗透 系数取 为 ０时导致 渗透 矩 阵奇异 而无法进
ＡＰ ＤＬ模 块 来 自动 迭代 计 算 出渗流 边 界 和 自由面 。
温 度 场 与渗 流场 之 间具有 理 论基 础 相 似 、 微分
为 了便 于 与结构 计算 网格 相 对 应 ， 算 中采 取 了 固 计 定 网格 法 （ 不变 网格法 ） 。其 中干燥 区（ 自由面 以上 的 区域 ） 的渗 透 系 数 取 很低 的值 （ 文 在具 体 计 算 本 时 ， 燥 区渗透 系数 取 １０Ｘ１ ｃ ／ ） 从 而 可 以 干 ． ０ ｍ ｓ，
３ ．四 川 电力 进 出 口公 司 ， 四川 成 都 ６ ０ ６ ） １０ １
摘
要： 利用 ＡＮ ＹＳ温度场分析模块计算大岗山水 电站复杂地质条件下的大型渗流场 ， Ｓ 取得了较好的效果 。
关键词 ： ＮＳ Ｓ软件； Ａ Ｙ 渗流场 ； 计算方法 ； 应用软件 ； 岗山水 电站 大
中图 法 分 类 号 ： Ｖ ２ ． Ｔ ２３６ 文 献 标 识码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ３—９０ （ ００）４—０ ２— １０ ８５ ２ １ ０ ４ ０ ４ ０
尾矿库渗流稳定分析的数值模拟计算步骤
尾矿库渗流稳定分析的数值模拟计算步骤尾矿库渗流稳定分析是对尾矿库的渗流情况进行分析和评估，以确保尾矿库的结构安全和环境安全。
数值模拟计算步骤是通过建立尾矿库的数学模型，并利用计算机程序模拟尾矿库内部的渗流过程。
下面将介绍尾矿库渗流稳定分析的数值模拟计算步骤。
1. 数据收集与分析：首先，需要收集关于尾矿库的各种信息，包括尾矿库的地质资料、工程资料、渗透系数等参数。
然后对收集到的数据进行分析和处理，为后续的数值模拟计算提供准确的输入数据。
2. 建立数学模型：根据尾矿库的实际情况，选择适当的数学模型。
常见的模型包括二维模型和三维模型。
在建立模型时，需要确定边界条件、初始条件以及模型的几何尺寸等。
同时，还需要根据实际情况选择合适的数值方法和网格划分方法。
3. 确定数值计算的时间步长和精度：在进行数值模拟计算之前，需要确定时间步长和求解精度等参数。
根据尾矿库的特点和计算机所能承受的计算量，选择适当的时间步长和精度。
通常可以通过试算和比较不同参数的结果来确定最优参数。
4. 进行数值模拟计算：根据建立的数学模型和确定的参数，利用计算机程序进行数值模拟计算。
根据时间步长，逐步求解模型的渗流过程，得到每个时间步的渗流场数据。
同时，还可以计算渗流压力、土体应力等参数，并进行分析和评估。
5. 结果分析与评估：在数值模拟计算完成后，需要对计算结果进行分析和评估。
分析包括对渗流场数据的可视化展示和比较，以及对关键参数的统计和分析。
评估包括判断尾矿库的渗流稳定性和结构安全性，以及对渗流对环境的影响进行评估。
6. 参数优化与方案制定：根据数值模拟计算的结果分析和评估，可以进一步优化尾矿库的设计参数和施工方案。
例如，通过改变渗透系数、堆石材料、堆石方式等参数来减小渗流风险和提高尾矿库的稳定性。
同时，还可以制定相应的管理措施和监测方案，确保尾矿库的安全运行。
以上是尾矿库渗流稳定分析的数值模拟计算步骤。
通过建立数学模型和进行数值模拟计算，可以更好地分析尾矿库的渗流情况，提供科学依据和参考，保障尾矿库的安全和环境的稳定。
ANSYS在土石坝防渗加固分析中的应用
ANSYS在土石坝防渗加固分析中的应用土石坝是一种常见的水利工程结构，用于蓄水或防洪目的。
土石坝防渗加固是土石坝设计中非常重要的一环，其主要目的是防止坝体内的水从坝体内部泄漏出去，影响坝体的稳定性和使用寿命。
在土石坝防渗加固设计中，ANSYS软件可以发挥重要的作用。
1.坝体内水压分析：土石坝在蓄水或雨水侵蚀的情况下，坝体内部会产生水压力。
通过ANSYS软件可以对坝体内部的水压力进行分析，包括水压的大小、分布情况等。
这些信息对于设计合适的防渗加固措施非常重要。
2.渗流路径分析：土石坝防渗加固的设计需要准确地预测坝体内水的渗流路径。
通过ANSYS软件可以建立数值模型，模拟坝体内水通过不同部位的渗流路径，找出可能的渗漏点和路径，为加固设计提供参考。
3.加固材料力学性能分析：土石坝防渗加固通常涉及到各种加固材料，如混凝土、聚合物和土工合成材料等。
通过ANSYS软件可以对这些材料的力学性能进行分析，包括强度、刚度、变形等，为加固设计提供依据。
4.加固结构设计优化：在土石坝防渗加固设计过程中，需要确定合适的加固结构形式和参数。
通过ANSYS软件可以建立不同加固结构的有限元模型，进行受力分析和设计优化，找出最优的加固方案。
5.加固效果评估：在加固完成后，需要对加固效果进行评估。
通过ANSYS软件可以对加固后的土石坝进行受力分析和模拟，评估加固效果，判断是否满足设计要求。
综上所述，ANSYS在土石坝防渗加固设计中的应用具有重要意义。
通过ANSYS软件的分析和模拟，可以帮助工程师更准确地了解土石坝的受力和渗流情况，设计出更科学、安全、经济的防渗加固方案。
在实际工程应用中，工程师们可以借助ANSYS软件的强大功能，提高土石坝防渗加固设计的效率和可靠性，确保土石坝的安全运行和长期稳定性。
ANSYS在隧道渗流计算中的应用_郝晨琦
开 发 应 用ANSYS在隧道渗流计算中的应用郝晨琦１刘福胜２（１．深圳高速工程顾问有限公司，广东 深圳 ５１８０３４；２．华南理工大学，广东 广州 ５１０６４１） 摘 要：针对无压稳定渗流场，根据温度场与渗流场在理论基础、微分方程和边界条件方面具有极大的相似性，可以利 用ＡＮＳＹＳ热分析功能对其进行模拟计算。
以方斗山隧道为实例，运用ＡＮＳＹＳ参数化语言编程，通过程序迭代计算，得出了 渗流自由面，整个模型和衬砌的渗流量随注浆圈渗透系数的变化规律，并证实围岩注浆圈可使衬砌渗流量明显减少 ，对 隧道的设计施工具有一定的参考意义。
关键词：ＡＮＳＹＳ；渗流场；渗流量；浸润面；注浆圈 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－６３９６．２０１０．１３．０１８ Application of ANSYS in Tunnel Seepage Calculation １ ２ ＨＡＯ Ｃｈｅｎ－ｑｉ ，ＬＩＵ Ｆｕ－ｓｈｅｎｇ （１．ＳｈｅｎＺｈｅｎ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｕｌｔａｎｔｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，ＳｈｅｎＺｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８０３４；２．Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＧｕａｎｇＺｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１０６４１） Abstract:Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｇｒｅａｔ ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｉｅｌｄ ａｎｄ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｉｅｌｄ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｅｑｕａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ＡＮＳＹＳ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｈｅ ｎｏｎ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｔａｂｌｅ ｓｅｅｐａｇｅ．Ｔｈｅ ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｌａｗ ｏｆ ｗｈｏｌｅ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｎｉｎｇ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌｏｗ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｃｉｒｃｌｅ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｔａｋｅ Ｆａｎｇｄｏｕｓｈａｎ ｔｕｎｎｅｌ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ，ｕｎｄｅｒ ｕｓｉｎｇ ＡＮＳＹＳ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｌａｎｇｕａｇｅ．Ｉｔ ｐｒｏｖｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｃｉｒｃｌｅ ｃａｎ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌｏｗ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｌｉｎｉｎｇ，ａｎｄ ｈａｓ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ． Key words: ＡＮＳＹＳ；Ｓｅｅｐａｇｅ ｆｉｅｌｄ；Ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌｏｗ；Ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ；Ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｃｉｒｃｌｅ１引言边界条件的相似性，为利用ＡＮＳＹＳ热分析模块来求解渗流问 题提供了依据。
ANSYS边坡稳定性分析命令流
asel,a,,,22,25,3
asel,a,,,26,28,2
asel,a,,,31,32,1
asel,a,,,34,50,2
asel,a,,,53,54,1
asel,a,,,56,59,3
asel,a,,,60,62,2
asel,a,,,65,67,1
MP,PRXY,4,0.3
MP,DENS,4,7960
!定义实常数
R,1,0.3,0.3*0.3*0.3/12,0.3, !衬砌支护实常数
R,2,3.14*0.025*0.025/4,, !锚杆实常数
asel,a,,,69,71,2
asel,a,,,75
aadd,all !删除所选择的所有面
allsel
!保存几何模型
save,Tunnel-geom.db
!划分网格生成有限元模型
!划分梁单元
mat,1 !指定梁单元材料特性
!进入前处理器
/PREP7
!定义分析参数
*set,jd_s ,0
*set,jd_e,180-jd_s
*set,num,30
*set,jd ,(jd_e-jd_s)/num
*set,distance,10 !溶洞与隧道距离
!划分锚杆
lsel,s,,,26,48,22 !选择锚杆线
lsel,a,,,61,71,10
lsel,a,,,77,89,12
lsel,a,,,92,95,3
lsel,a,,,107,113,3
lsel,a,,,125,131,6
MP,PRXY,2,0.32