FRANC3D中文手册

1.产品介绍

FRANC3D是一个在已有的有限元网格中插入和扩展裂纹或空隙的程序。本手册描述了程序的图形用户界面的组件，特别是版本7。它在适当的地方还包括一些基础理论和概念，但FRANC3D理论参考提供了更多这些细节。单独的FRANC3D命令语言和Python扩展参考提供了所有命令和相应Python函数的列表。

有三个独立的FRANC3D教程文档描述了程序的使用情况，并结合了三种支持的商业FE程序:ANSYS、ABAQUS和NASTRAN。此外，还有一个FRANC3D Benchmark文档描述了许多具有应力强度因子（SIF）解析或手册解决方案的裂缝配置，并将FRANC3D SIF与这些值进行比较。

要开始使用FRANC3D，你可以选择其中的一个教程并遵循步骤。可以在本教程的任何FRANC3D建模步骤中查阅此参考文档以获取更多详细信息。还应该尝试复制一些基准示例，或选择自己的模型进行验证。

在本文档中，面板上的菜单按钮，对话框或向导面板标题以及按钮用粗体文字表示。下划线文本表示对话框或向导面板中的字段，标签和可选选项。模型和文件名将以斜体文字表示。这种格式应该与教程一致。

2.通用操作和3D视图操作

FRANC3D主窗口的图像如图2.0.1所示。大部分屏幕由显示当前模型的3D图形窗口使用。首次显示模型时，3D视图将设置为使观察者从正z方向的位置朝向模型中心。观看者与模型之间的距离设置为使整个模型可见。

对于大多数操作，人们可能希望改变视图以查看模型的不同侧面和/或更仔细地查看细节。与许多其他程序一样，通过按下鼠标按键和键盘按键的适当组合，在3D图形窗口中移动鼠标，可以更改视图。视图处理有五个基本功能。为每个功能定义了鼠标按键和键盘按键的独特组合。可以使用“首选项”对话框中的3D视图选项卡更改按钮和键分配（在第5.4节中介绍）。

视图功能是(使用FRANC3D默认鼠标和键盘键分配):

旋转（鼠标左键，没有键盘按键）：鼠标移动旋转屏幕上的模型。鼠标可以在任何方向移动。

旋转轴被定义为垂直于鼠标运动并穿过当前的旋转中心。旋转中心被定义为在前后剪切平面之间的中间位置处的图形窗口的水平和垂直中心（如下所述）。

平移（中心鼠标按钮或滚轮，无键盘按键）：鼠标移动平移或在屏幕上拖动模型。鼠标可以在任何方向移动，模型就像移动鼠标一样移动。

缩放/旋转（鼠标右键，没有键盘按键）：这些实际上是由同一个鼠标键激活的两种不同类型的更新。如果鼠标向上或向下移动，则看起来好像观察者分别距离模型越来越近。如果鼠标向左或向右移动，则模型围绕垂直于屏幕平面的轴旋转，并穿过窗口的水平和垂直中心。前部剖切（中心鼠标按钮或轮子加换档键）：剪切或剪辑平面可以从观察者向模型平行移动。例如，这可以用来夹住模型的前部以查看内部特征，例如裂缝。向上移动鼠标将剪切平面从观察者推向模型，将模型的最接近观察者的部分切除。向下移动鼠标将平面从模型拉向观察者。

后部剖切（鼠标右键或滚轮加Shift键）：剪切或裁剪平面可以从模型后面向观察者平行移动。例如，这可以用于剪去可能使视图混淆的部分模型（当模型在没有多边形的“线框”模式下显示时，这非常有用）。向上移动鼠标将剪切平面推离观察者。向下移动鼠标将剪切平面向观察者“拉动”，这将切割模型的后部。

2.1视图控制

FRANC3D主窗口右侧的View Controls框提供了用于操作模型视图的附加选项，如图2.1.1所示。

图形元素切换：3D显示窗口中的图形由以下组合组成——标记，矢量，多边形和文本。此框中的切换将独立打开或关闭这些项目。

增益控制：Set Speed按钮将显示如图2.1.2所示的对话框。滑块允许独立控制旋转，平移和缩放速度。

Axes Toggle轴切换：这将打开或关闭笛卡尔轴显示。

F/B Colors Toggle F / B颜色切换：打开或关闭前/后颜色。默认情况下，表面的正面和背面的着色方式不同。当查看两个曲面重合的裂纹表面时，此切换器非常有用。

命名的摄像头位置：列表框中显示了命名的摄像头位置列表。应始终提供一个重置视图作为默认（d）视图。插入裂缝后，裂缝视图将自动保存。其他相机位置可以保存到文件或从文件读取。

预设控制：这些图标可以快速访问将查看器沿着一个笛卡尔坐标轴放置的预设视图。右侧的两个图标将透视图（默认）切换为正确的。

裁剪：此按钮显示“裁剪视图”对话框，如图2.1.3所示。可以通过向左或向右拖动红色框来移动前后裁剪平面。这是前面介绍的鼠标键盘组合的另一种选择。

重定位：该按钮显示重定位视图对话框，如图2.1.4所示。旋转的中心可以通过左右或上下拖动红色框来设置。新的旋转中心是具有红色手柄的3条线的交点。

切割平面：该按钮显示“切割平面”对话框，如图2.1.5所示。可以设置垂直于全局笛卡尔坐标轴的切割平面; 这些将切掉一部分模型。这些独立于前后裁剪平面。

Box Zoom：这允许用户通过拖动一个框来放大模型的一部分，如图2.1.6所示。按Box Zoom 按钮，然后使用鼠标左键单击，按住并拖动鼠标创建该框。

网格切换：打开和关闭表面网格。

3.菜单

这里提供了图2.0.1所示菜单栏中的菜单摘要。一般来说，选择一个菜单项会导致一个向导或对话框。此处介绍了“帮助”菜单，其他菜单选项在第4至12节中有更详细的描述。

3.1 Help

“帮助”菜单（图 3.1.1）位于菜单栏的最右侧，并具有选项，在本地（如果已安装）或从FAC网站（http：\\ /software.html）上在线访问FRANC3D文档。如果用户选择参考、Tutorial for ...或Benchmark菜单选项，如果文件已经在本地安装并设置了文件路径，相应的文档将显示在Web浏览器窗口中。如果文件路径尚未设置，用户将看到图3.1.2所示的对话框，并可以选择适当的PDF文件。或者，如果选择在线文档菜单选项，则可以访问FAC的网站，并在那里选择相应的文档。