FLAC3D

Description générale

FLAC3D (Fast Lagrangian Analysis of Continua) est un logiciel tridimensionnel, 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.

FLAC3D simule le comportement d’ouvrages en sol, roche ou tous autres matériaux pouvant subir des déformations plastiques dès lors que leurs seuils de plasticité sont atteints. Les matériaux sont représentés par des éléments polyédriques dans une grille en 3 dimensions adaptée pour correspondre à la forme des objets modélisés. Chaque élément réagit en fonction du/des modèle(s) de comportement « contrainte/déformation » linéaire(s) ou non-linéaire(s) considéré(s), et des forces et conditions aux limites imposées. Le matériau peut alors rompre et s’écouler, et la grille se déforme (en mode « grandes déformations » et se déplace au même titre que le matériau qu’elle représente. La méthode de résolution explicite garantit une modélisation de l’instabilité plastique et de l’écoulement de manière précise. Grâce à l’absence de résolution d’un gros système matriciel, les calculs tridimensionnels de grandes dimensions ne nécessitent pas une capacité mémoire excessive. Les inconvénients de la méthode explicite (càd petit pas de temps et facteur d’amortissement requis) sont surmontés grâce à une détermination automatique de l’inertie et de l’amortissement qui ne modifie aucunement le mode de rupture.

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.

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 FLAC3D à PFC3D, via un protocole « TCP/IP ».

Options

  • Fluage: Simulation du comportement viscoplastique de certains matériaux.
  • Dynamique: Simulation d'un séisme ou d'une explosion.
  • Thermique: 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.
  • C++: De nombreux modèles rhéologiques sont disponibles dans FLAC3D : treize modèles constitutifs de base, répartis en trois groupes principaux (null, élastique et plastique), ainsi que huit modèles de fluage, deux modèles de génération des pressions de pores dans une analyse dynamique et quatre modèles thermiques. L'utilisateur peut également développer ses propres modèles de comportement en C++. Ceux-ci pourront ensuite être utilisés dans la plupart des codes Itasca. Par ailleurs, l'utilisateur a accès aux modèles de comportement développés par d’autres utilisateurs FLAC3D, disponibles sur notre site web.

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