3DEC特性简介

3DEC特性简介（适合初学者）
3DEC 是基于离散模型的显式单元法的三维的计算机数值程序。

它是在UDEC(Itasca1996 )程序的基础上发展起来的。

3DEC用来模拟在者静态或动
态的载荷作用下的离散介质(如节理岩体)的力学反应。

离散介质表示为离散块的集合。

块体之间的不连续被当着块体的边界条件处理；允许沿着块的不连续面产生大的位移性和块的旋转。

单个块体可以是刚性的也可以是可变形的材料。

可变形块体被再次细化成有限差分单元网格, 并且每一个单元都根据规定的线性(的)或者非应力－应变规律响应。

节理的运动由线性或非线性的在切向或法向上应力－位移关系来控制。

对于完整块和节理3DEC 中有几个嵌入的材料本构模型，用来模拟地质材料或相似材料的力学行为。

3DEC是基于“拉格朗日算法”，适合于多块的系统的运动和大变形的模拟计算。

在下面概述3DEC 的特性：
1、岩体被认为是刚性块或可变形块的3D集合；
2、不连续面被认为是块体相互作用得的边界；节理的力学行为就是描述这些相互的作用。

3、能在统计基础上生成连续或不连续的节理模式，能根据地质学地图在模型中直接建立节理模型。

4、3DEC 使用显式时间递步法，适应大变形和旋转的工程计算。

5、3DEC提供的图形界面允许用户对模型进行交互式操纵。

3DEC 也含有强大嵌入的编程语言FISH，用户可以根据需要，运用FISH编写程序以扩展3DEC的有效性。

3DEC主要被用于岩石工程分析设计中,其应用范围从岩石边坡失稳的发展研究到地下工程挖掘和岩石地基工程中节理岩体，断层，层理等结构影响的模拟估算。

3DEC是研究直接由于存在不连续特点而引起潜在失稳定的理想方法。

当地质条件清楚时，如有地质地图等，3DEC很方便的可以定义节理。

程序可以自动或手动生成一个或一组节理结构。

为了方便开挖，3DEC还提
供了两种巷道生成模式，该模式可以生成规则性状的巷道。

3DEC内置了一个前处理程序——PGEN，该程序可以读出根据块体截面绘制的Auto CAD的DXF文件中的数据，生成3DEC数字文件，以生成
复杂的不规则性状的块体模型。

3DEC可以模拟不同节理材料的力学行为。

基本模型是莫尔－库仑模型，它要求对节理赋弹性刚度,摩擦角,内聚力，抗拉强度和剪胀角等属性。

对这个模型的修正是由于发生剪切屈服时内聚力和抗拉强度丧失而导致位弱化。

连续屈服节理模型是更为复杂的模型,其可用来模拟由于塑性剪切位移的累积而导致的弱力学行为。

3DEC 模型中，节理本构关系和材料属性可以分别赋给单个节理或节理组。

3DEC中的单元块可以是刚性的也可以是可变形的。

程序中内置有五中可变形模型的本构关系，从表示开挖的“空”模型,到可以模拟应变硬化/软化和非线性不可以剪切破断的剪切屈服模型。

这样,程序就可以模拟充填和完整的岩石类似的岩土材料。

3DEC还可以模拟孔隙压力引起的岩体应力的分布。

另外，3DEC还提供了选项特性，在选项特性中，用户可以根据自己的需要，编写本构模型。

3DEC可以将可变形单元块自动划分成有限差分的有四面的单元。

用户可以根据需要，将需要重点分析的区域划分的细致些，而远离这些区域
的单元块可以划分得粗糙些。

3DEC应用的显式时间递步法可以进行岩土工程的静态或动态的分析。

其中静态分析是缺省的计算模式。

3DEC可以进行渗流的模拟。

3DEC提供了可以模拟锚杆，锚索，碹体，金属网，单体支柱等支护的结构单元。

可以模拟实际支护中的所有支护形式以及多种支护的共同作用。

3DEC内置的编程语言——FISH ,允许用户定义新变量和函数，以满足不同用户的实际需要。

3DEC建模，分层，剖分单元，加锚实例加命令流
new
poly brick 0 5 0 5 0 2 reg 1
poly brick 0 5 0 5 2 4 reg 2
poly brick 0 5 0 5 4 5 reg 3
;gen edge 1
;pause
gen quad ndiv 5 5 5
str cab 1,0,1 1,5,1 prop 1 seg 5
str cab 2,0,1 2,5,1 prop 1 seg 5
str cab 3,0,1 3,5,1 prop 1 seg 5
str cab 4,0,1 4,5,1 prop 1 seg 5
str cab 1,0,2.5 1,5,2.5 prop 2 seg 5
str cab 2,0,2.5 2,5,2.5 prop 2 seg 5
str cab 3,0,2.5 3,5,2.5 prop 2 seg 5
str cab 4,0,2.5 4,5,2.5 prop 2 seg 5
str cab 1,0,3 1,5,3 prop 3 seg 5
str cab 2,0,3 2,5,3 prop 3 seg 5
str cab 3,0,3 3,5,3 prop 3 seg 5
str cab 4,0,3 4,5,3 prop 3 seg 5
set bac 15
pl col reg dip 38.56 dd 212.58 center 2.5 2.5 2.5 mag 1.0
pl cable black black wire off hold。