FLAC3D
En Quelques Mots...
FLAC3D (Fast Lagrangian Analysis of Continua) est un logiciel tri-dimensionnel, basé sur la méthode des différences finies explicites, qui permet de résoudre les problèmes de la géotechnique et des risques naturels, du génie minier et du stockage des déchets.
Les Nouveautes
Modèle d’intersection de tunnels construit avec Kubrix (section à gauche du plan de coupe représentée en transparence)
La version 4.0 est plus rapide et propose une nouvelle interface utilisateur. Tout en améliorant de manière radicale le travail de l’utilisateur, le calculateur conserve robustesse et fiabilité. De nombreuses commandes, certaines phases de calcul et tous les graphiques sont plus rapides : la partie mécanique des calculs est 2x plus rapide, sur un Quad-core i7, en mode de discrétisation mixte par éléments et 3x plus rapide en utilisant la méthode de Discrétisation Mixte Nodale. Les commandes sont jusqu’à 10x plus rapides. Il est désormais possible de gérer facilement des projets grâce au fichier et à la fenêtre projet. Le nouvel éditeur de texte intégré est doté d’un surligneur de syntaxe qui pointe les lignes comportant des erreurs dans le fichier en cours d’utilisation. Le langage Fish a été amélioré : l’utilisation de variables locales est possible et un débuggeur de lignes de commande est désormais disponible.
Domaines d'application
- Analyse de la stabilité de talus naturels ou artificiels pouvant comporter des éléments de renforcement et soumis à des conditions statiques (calcul de coefficient de sécurité) ou dynamiques, en présence d'eau ou en conditions sèches,
- Etude thermo-hydro-mécanique de barrages en terre ou en béton pouvant comporter des éléments de renforcement,
- Etude mécanique d'excavations souterraines avec phasages complexes (creusement et mise en place du soutènement, par étapes),
- Interaction Sol-Structure en conditions statiques ou dynamiques,
- Modélisation de comportements non linéaires et de grandes déformations,
- Couplage "continu-granulaire" en reliant FLAC à PFC2D, via un protocole « TCP/IP ».
Nos realisations avec FLAC3D
Capacites Techniques
Maillage
Le maillage peut être généré:
- à l'aide de primitives de base qui permettent de créer aisément de nombreuses topologies.
- à l'aide du mailleur automatique Kubrix (en option). Kubrix est un pré-processeur de maillage automatique très performant qui permet de définir, tel un outil de CAO, des géométries complexes, et de les mailler automatiquement en hexaèdres. Les maillages ainsi générés peuvent être lus directement dans FLAC3D.
Modèles de comportement
Modèles Elastiques
- Nul (matériel excavé)
- Isotrope
- Isotrope transverse
- Orthotrope
Modèles Elasto-plastiques
- Drucker-Prager
- Hoek-Brown
- Mohr-Coulomb
- Loi à deux mécanismes (cisaillement et compression isotrope)
- Radoucissant /durcissant
- Loi à joints répartis
- Cam-Clay modifié
- CYSoil
Modèles avec Fluage(en option)
- Viscoélastique classique (Maxwell)
- Loi puissance à deux composantes
- WIPP, WIPP modifié
- Burger viscoélastique
- Burger-Creep viscoplastique
- Loi puissance viscoplastique
- Crushed-Salt
Modèles Thermiques (en option)
L'utilisateur peut aussi développer ses propres modèles de comportement en C++ (en option).
Interfaces
Les interfaces permettent le glissement et/ou le décollement des 2 ensembles qu'elles relient et peuvent donc représenter des joints, des couches minces, ainsi que des liaisons entre éléments de structure et sol ou roche.
Elements de structures
Coque, structure mince pouvant reprendre les chargements et les moments fléchissants, et pour laquelle les déformations de cisaillement transverse peuvent être négligées (fondation superficielle, plancher).
Soutènement, coque dotée d'une interface frottante avec le matériau avoisinant (revêtement de tunnel, mur de soutènement).
Soutènement encastré, soutènement qui étend l'interaction avec la grille aux deux côtés du soutènement.
Géogrille, soutènement dont la résistance à la flexion est nulle (géotextile, géomembrane).
Poutre, structure dotée d'une résistance à la flexion (butons, poteau, poutre).
Câble, structure sans résistance à la flexion (clou, tirant à ancrage réparti ou ponctuel pouvant être précontraint ).
Pieu, poutre qui peut transmettre au maillage des efforts normaux et de cisaillement (fondation profonde).
Boulon, structure avec résistance à la traction qui possède une interface de comportement radoucissant qui simule le coulis d'ancrage.
Interface Graphique Utilisateur (GUI)
L’interface graphique de FLAC3D a été totalement revisitée dans la version 4.0. L’interface atteint les objectifs majeurs suivants : les graphiques utilisent un accélérateur graphique 3D qui augmente considérablement la vitesse d’affichage. Les graphiques sont accessibles de manière interactive, par l’intermédiaire de la barre d’outils et de manipulation. Un éditeur de texte permet l’édition de fichiers script exécutables directement dans FLAC3D. Un gestionnaire de projet est désormais disponible afin de faciliter la reproductibilité des cas à traiter. Tous ces outils sont facilement accessibles via l’interface graphique.En plus de l’accélérateur graphique 3D, FLAC3D fournit un grand nombre de nouvelles options de visualisation, telles que : les iso-surfaces, les stéréonets. A cela s’ajoute des options graphiques facilitant la lecture des graphiques : transparence, ombre.
Conditions initiales et conditions aux limites
Des conditions initiales et aux limites en vitesse, force et contrainte sont facilement applicables à tout ou une partie du modèle, par l'intermédiaire d'instructions pré-définies.
Sollicitations
Mécanique: simulation d'une excavation, d'un champ de contraintes, d'un chargement en surface ... Hydraulique: 1) mise en place de pressions interstitielles pour le calcul de contraintes effectives (pas d'écoulement) 2) analyse hydro-mécanique non couplée (les pas de temps mécaniques se font une fois la perturbation hydraulique définie et l'équilibre hydraulique atteint) 3) analyse hydro-mécanique couplée (les processus inter-agissent au cours des pas de temps). On peut injecter des particules dans un champ d'écoulement et suivre leur déplacement au cours du temps. Thermique (en option): simulation des flux transitoires de chaleur dans les matériaux et des contraintes induites. Ces processus peuvent être couplés à des processus mécaniques et/ou hydrauliques. Ils peuvent être réalisés en conditions statiques ou dynamiques. Fluage (option): simulation du comportement visco-plastique de certains matériaux Dynamique (en option): simulation d'un séisme ou d'une explosion
Pre-requis
- Plateforme: Windows 2000 ou sup.
- Espace disponible sur le disque dur: 64 Mo (pour une installation complète)
- Mémoire vive (RAM): 256 Mo
- Video: Carte graphique (minimum), 256 couleurs, résolution 600x800.
- Processeur: 1GHz ou plus
Les performances dépendent directement de la mémoire disponible et de la vitesse du processeur.
Temps du calculs
Les temps de calcul présentés dans le tableau ci-dessous, correspondent au chargement isotrope d'un modèle Mohr-Coulomb constitué de 9 684 zones. 1000 pas de temps sont exécutés et les temps de calcul sont évalués par une fonction FISH.
| Processeur |
sec/1000 pas de temps |
| AMD Athlon 1.0 GHz |
0.01510 |
| Pentium III 1.0 GHz |
0.01200 |
| Dell Pentium 4 3.06 GHz |
0.00676 |
| Pentium M 1.6 GHz |
0.00663 |
Memoire Utile
Mémoire disponible
(en Mo) |
Nombre maximum de zones générées
avec FLAC (double-précision) |
| 30 |
203 |
| 82 |
303 |
| 182 |
403 |
| 340 |
503 |
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