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导读:PFC提供了非常美观的可视化处理的窗口—plot,用户可以在这里对模型的运行状态进行检查,也可以将Plot中的视图输出进行处理。一般来说plot中的图片质量足够用于常规的论文配图,当然用户也可以导出数据到tecplot中进行后处理,不过我觉得没必要多此一举了。将plot窗口熟悉一下,掌握基本的调试功能,就足够导出精美的配图了。本文用4个案例来介绍PFC中后处理的一些方法。 一、CPT案例的可视化处理 plot窗口是PFC中检查模型当前运行状态的地方,我们可以在这个窗口中将PFC自带的元素可视化显示。这一小节主要介绍常用的plot中的视图,同时也会介绍使用方格染色的方法进行图形显示以及批量出图绘制gif。 CPT案例的工况很简单,先生成自重下的砂土试样,之后使用wall来模拟探头。先看一下基本的模型图,如图1.1所示,我们在plot中添加ball和wall。视图中会用蓝色填充黑色描边的圆形来代替ball,用蓝色的线条来代替wall。可以看出目前工况的样子。 图1.1 CPT原始视图 当然这样的视图除了模型的轮廓外我们得不到任何信息,一般我们比较需要颗粒在工况下产生的位移,于是我们可以在ball中选择displacement进行处理,处理后的试图如下所示。 图1.2 CPT位移场 这时候我们已经能后看出颗粒位移在此工况中的分布情况,但是这个试图稍微有点不太好看,我们可以将颗粒的描边去掉,这样的图片更好看。 图1.3 无描边的CPT位移场 去除描边后整个模型的颜色亮了很多,我们也能够比较明显的看出剪切带的位置,当然如果是用灰度图显示会更好。 图1.4 CPT位移场灰度图 采用灰度图显示的模型更加清楚颗粒的位移情况,这种图比较适用于论文中,因为论文打印出来没有颜色,灰度图可以比较清楚的看出区别。当然对于位移场来说,采用箭头能够知道其方向是再好不过的了。 图1.5 CPT位移场矢量图 和位移图的道理一样,我们也可以绘制出速度场,但是速度场相对于位移场来说价值没有那么高。 图1.6 CPT速度场矢量图 力链图也是我们经常使用的图像,在plot中添加contact 便可以看到力链。 图1.7 CPT力链原始图 很明显这样的力链什么也看不了,我们可以根据力的大小决定这个力链的大小。 图1.8 CPT力链大小图 这个图是可以进论文中的,如果放进PPT的话我们还可以显示一下颜色。 图1.9 CPT力链大小图 在力链图的上部添加一个ball,将其描边去除,选择一个较浅的颜色,和力链图配合使用也很好看。 图1.10 CPT模型力链大小图 位移和力链算是我们经常输出的变量了,这里使用讲解一下方格染色在这种大变形中的使用。这个原理很简单,用一个个方格对其进行分组,显示的时候采用ball group就可以了。我们一般在计算前进行分组染色,如图1.11所示。 图1.11土样染色后 这里其实就是用gg1和gg2对土样进行分组,这里给出CPT破坏的时候试样的染色图,和插入前相对比能够比较清晰的看出剪切带的区域。 图1.12 CPT结束后 我们在PPT中希望放入一些动图,这样对整个过程的把握会更加好。 我提供的思路是在计算的时候按一定的时间或者应变保存sav文件,后面再进行调用出图。 图1.13按一定时间保存文件的代码 将上面的代码插入加载文件中,便可以在工作目录中生成按时间间隔的sav文件 图1.14按一定时间保存的sav文件 单独写一个文件,进行批量调用并且出图就可以得到一个个png文件了,后面可以用专业的gif制作软件制作动图。 图1.15批量出图的代码 当然我这里也写了个小程序帮助大家生成上面的批量出图的代码。 程序的地址为:链接:https://pan.baidu.com/s/14BQjKXwEBqczfp7Bd-1YDA 提取码:l1n9 图1.16自编小程序界面 二、隧道开挖土拱效应的可视化处理 隧道开挖中的土拱效应是我们经常关注的问题,这里主要采用应力十字架来将土拱可视化。首先介绍一下我们的算例,首先生成自重下沉降的砂土试样,然后使用wall来模拟隧道,并考虑地层损失的前提下进行开挖。 下图为模型基本的视图,这里采用上面染色的方法,这里是条带染色,实现起来更加简单。可以大概看出整个模型的样子。 图2.1模型开挖图(刚开挖和平衡后) 我们观察土拱肯定首先是看力链图的。从下图可以看出明显的土拱效应,这个算是比较直接的了。 图2.2隧道力链图 下面我们使用应力十字架来分析土拱效应,思路为使用测量圆得到测点周边的土压力情况,使用PFC自带的UDTensor进行绘制。首先我们需要进行测量圆的布置,这里提供代码,可使用其进行测量圆在范围内的密布,调用函数即可。如下图 图2.3密布测量圆代码 效果如下: 图2.4测量圆布置 之后在测量圆的位置上生成udtensor即可: 图2.5输出UDTensor代码 在视图中显示UDTensor即可: 图2.6应力十字架 图中可以比较明显的看出应力的偏转,隧道两边的十字架的大主应力为竖向,隧道上部的十字架的大主应力为横向,其中十字架的大小和应力张量的迹相关,而颜色可以自己选择,这里以第二应力不变量作为颜色的参照。 三、岩石裂纹的显示岩石 (复制以下链接到浏览器打开,阅读完整全文) https://www.fangzhenxiu.com/post/1230712/?inviteCode=z3cyn52KaDHYS 相关阅读推荐: 《岩土离散元PFC后处理技巧案例实操与应用方法》 https://www.fangzhenxiu.com/course/1740719/?inviteCode=z3cyn52KaDHYS |
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