1、南京大學地球科學與工程學院 熊小鋒 xiongxf_2016材料模型及關鍵字說明（model）MODEL關鍵字說明力學模型anisotropic橫向同性彈性模型cam-clay修正劍橋模型doubleyieldD-Y模型drucker德魯克普拉格模型elactic各向同性彈性模型mohr摩爾-庫倫模型null空模型orthotropic正交各向異性彈性模型ss應變硬化/軟化模型subliquitous雙線性應變硬化/軟化多節理模型ubiquitous多節理模型finn純動力學模型蠕變模型burgerBurger材料粘彈性模型cpower冪律材料模型cviscBurger、蠕變組合材料模型cwi

2、pp巖鹽變形模型power二分冪律模型pwipp粘塑性模型viscous經典粘彈性模型wipp蠕變模型流體模型fl_anistropic各向異性流體模型fl_isotropic各向同性流體模型fl_null空流體模型熱力模型th_anistropic均質熱導模型th_null空熱導模型Example:model mohr range x=1,10 y=1,10 z=1,10 （group name）prop bulk 25.0e9 shear 5.2e9 coh 0.23e6 dil 20.0 frict 38.0 tension 0.0e61.1 模型參數代碼可參考manual中各個章節的c

3、ommand命令及說明，注意單位。用prop 賦值。1.1.1 各向同性彈性模型各向同性彈性材料參數（Isotropic Elastic MODEL mechanical elastic）1bulk體積模量，或松散系數K2shear切邊模量，G1.1.2 橫向同行彈性模型橫向同行彈性模型材料參數（Transversely Isotropic Elastic MODEL mechanical anisotropic）1dd同性平面的傾向2dip同性平面的傾角3e1同性平面的彈性模量4e3垂直同性平面的彈性模量5g12切變模量6nu12同性平面內施力時的泊松比7nu13垂直同性平面內施力時的泊松比

4、1.1.3 正交各向異性彈性模型正交各向異性彈性模型材料參數（Orthotropic Elastic MODEL mechanical orthotropic）1dd軸1-2所定義平面的傾向2dip軸1-2所定義平面的傾角3e11方向彈性模量4e22方向彈性模量5e33方向彈性模量6g12平行于軸1-2平面的切變模量7g13平行于軸1-3平面的切變模量8g23平行于軸2-3平面的切變模量9nu12沿2方向施力，1方向的泊松比10nu13沿3方向施力，1方向的泊松比11nu23沿3方向施力，2方向的泊松比12nx軸1-2所定義平面單位法線x分量13ny軸1-2所定義平面單位法線y分量14nz軸1

5、-2所定義平面單位法線z分量15rot旋轉角1.1.4 德魯克-普拉格模型德魯克-普拉格模型的材料參數（Drucker-Prager MODEL mechanical drucker）1bulk彈性體積模量，K2ksnear材料參數，k3qdil材料參數，q4qvol材料參數，q5shear彈性切變模量，K6tension抗拉強度，t1.1.5 摩爾-庫倫模型摩爾-庫倫模型的材料參數（Mohr-Coulomb MODEL mechanical mohr）1bulk彈性體積模量，K2cohesion內聚力，c3dilation剪脹角，4friction內摩擦角，5shear彈性切邊模量，G6te

6、nsion抗拉強度，t1.1.6 多節理模型 多節理模型的材料參數（Ubiquitous-Joint MODEL mechanical ubiquitous）1bulk彈性體積模量，K2cohesion內聚力，c3dilation剪脹角，4friction內摩擦角，5jcohesion節理內聚力，cj6jddirection弱面dip方向（傾向）7jdilation節理剪脹角，j8jdip弱面dip角度（傾角）9jfriction節理摩擦角，j10jnx弱面單位法線x分量11jny弱面單位法線y分量12jnz弱面單位法線z分量13jtension抗拉強度，sj14shear彈性切邊模量，G15

7、tension抗拉強度，t1.1.7 應變硬化/軟化模型應變硬化/軟化模型的材料參數（Strain-Hardening/Softening MODEL mechanical ssoftening）1bulk彈性體積模量，K2cohesion內聚力，c3ctable塑性剪切應變-內聚力的表號4diation剪脹角，5dtable塑性剪切應變-剪脹角的表號6friction內摩擦角，7ftable塑性剪切應變-摩擦角的表號8shear彈性切邊模量，G9tension抗拉強度，s10ttable塑性剪切應變-抗拉強度的表號1.1.8 雙線性應變硬化/軟化多節理模型雙線性應變硬化/軟化多節理模型的材料

8、參數（Bilinear Strain-Hardening/Softening Ubiquitous-Joint MODEL mechanical subiquitous）1bijoint=0，為線性節理，默認=1，為雙線性節理2bimatrix=0，線性矩陣=1，雙線性矩陣3bulk彈性體積模量，K4c2table塑性剪切應變-內聚力c2的表號5cjtable節理塑性剪切應變-節理內聚力cj1的表號6cj2table節理塑性剪切應變-節理內聚力cj2的表號7cohesion內聚力，c18co2內聚力，c29ctable塑性剪切應變-內聚力c1的表號10d2table塑性剪切應變-剪脹角2的表號

9、11di2剪脹角，212dilation剪脹角，113djtable節理塑性剪切應變-節理剪脹角j1的表號14dj2table節理塑性剪切應變-節理剪脹角j2的表號15dtable塑性剪切應變-剪脹角1的表號16f2table塑性剪切應變-摩擦角2的表號17fjtable節理塑性剪切應變-節理摩擦角j1的表號18fj2table節理塑性剪切應變-節理摩擦角j2的表號19fr2摩擦角220friction摩擦角121ftable塑性剪切應變-摩擦角1表號22jc2節理內聚力cj123jcohesion節理內聚力cj224jddirection弱面dip方向（傾向）25jdilation節理剪脹角

10、j126jdip弱面dip角度（傾角）27jd2節理剪脹角，j128jfriction節理摩擦角，j129jf2節理摩擦角，j230jnx弱面單位法線x分量31jny弱面單位法線y分量32jnz弱面單位法線z分量33jtension節理抗拉強度，sj34shear彈性切邊模量，G35tension抗拉強度，s36tjtable節理塑性剪切應變-節理抗拉強度tj的表號37ttable節理塑性剪切應變-節理抗拉強度t的表號下列參數可以顯示、繪圖或者fish訪問1es_plastic塑性切應變2et_plastic塑性拉應變3etj_plastic節理塑性拉應變4esj_plastic節理塑性切應變

11、1.1.9 D-Y模型D-Y模型的材料參數（Double-Yield MODEL mechanical doubleyield）1bulk彈性體積模量，K2cap_pressurecap壓力，pc3cohesion內聚力，c4cptable塑性體應變-cap壓力的表號5ctable塑性切應變-內聚力的表號6dilation剪脹角，7dtable塑性切應變-剪脹角的表號8ev_plastic塑性體應變總量9friction內摩擦角，10ftable塑性切應變-摩擦角的表號11multiplier當前塑性-cap模量與彈性體積和切變模量的倍數，R12shear最大彈性切變模量，G13tension

12、抗拉強度，s14ttable塑性拉應變-抗拉強度的表號下列計算參數可以顯示、繪圖和通過fish訪問1es_plastic累積塑性切應變2et_plastic累積塑性拉應變3ev_plastic累積塑性體應變1.1.10 修正劍橋模型修正劍橋模型的材料參數（Modified Cam-Clay MODEL mechanical cam-clay）1bulk_bcund最大的彈性體積模量，Kmax2cv初始容積，vc3kappa彈性膨脹線斜率，k4lamda常態固結線斜率，5mm摩擦常數，M6mpc預固結壓力，pc07mp1預固結壓力，p18mv_1指定在參考壓力常態固結線的容積vA9poisson

13、泊松比，10shear彈性剪切模量，G下列參數可以顯示、繪圖以及fish訪問1bulk體積模量，K2cam_cp當前平均有效應力3cam_ev累積總容積應變4camev_cp累積塑性容積應變5cq當前平均差分應力1.1.11 純動力學模型純動力學模型的材料參數（config dynamic, model mech finn）1bulk彈性體積模量，K2cohesion內聚力，c3ctable彈性切應變-內聚力的表號4dilation剪脹角，5dtable塑性切應變-剪脹角的表號6ff_c1常量，c17ff_c2常量，c28ff_c3常量，c39ff_c4常量，c410ff_latensy反向之

14、間的最小時間步數11ff_switch=0：Martin（1995）公式=1：Byme（1991）公式12friction內摩擦角，13ftable塑性切應變-摩擦角的表號14shear最大彈性切變模量，G15tension抗拉強度，t16ttable塑性拉應變-抗拉強度的表號下列參數可以顯示、繪圖和通過fish訪問1es_plastic塑性切應變2et_plastic塑性拉應變3ff_count檢測切應變反向的數4ff_cvd體應變，vd1.1.12 經典粘彈性模型經典粘彈性模型的材料參數（Classical Viscoelastic （Maxwell Substance） MODEL me

15、chanical viscous）1bulk彈性體積模量，K2shear彈性剪切模量，G3viscosity動力粘度，1.1.13 粘彈性模型粘彈性模型的材料參數（Burgers Model MODEL mechanical burgers）1bulk彈性體積模量，K2kshearKelvin彈性剪切模量，GK3kviscosityKelvin動力粘度，K4mkshearMaxwell切邊模量，GM5mviscosityMaxwell動力粘度，M1.1.14 二分冪律模型二分冪律模型的材料參數（Power Law MODEL mechanical power）1a_1常數，A12a_2常數，A

16、23bulk彈性體積模量，K4n_1指數，n15n_2指數，n26rs_1參考應力，1ref7rs_2參考應力，2ref8shear彈性剪切模量，G1.1.15 蠕變模型蠕變模型材料參數（WIPP Model MODEL mechanical wipp）1act_energy活化能，Q2a_wipp常數，A3b_wipp常數，B4bulk彈性體積模量，K5d_wipp常數，D6e_dot_star臨界穩定狀態蠕變率，ss*7gas_c氣體常數，R8n_wipp指數，n9shear彈性剪切模量，G10temp溫度，T下列參數可以顯示、繪圖和通過fish訪問1e_prime累積主蠕變應變2e_ra

17、te累積主蠕變應變率1.1.16 Burger、蠕變組合材料模型Burger、蠕變組合材料模型的材料參數（Burgers-Creep Viscoplastic Model MODEL mechanical cvisc）1bulk彈性體積模量，K2cohesion內聚力，c3density密度，4dilation剪脹角，5friction內摩擦角，6kshearKelvin彈性剪切模量，GK7kviscosityKelvin粘度，K8shear彈性剪切模量，G9tension抗拉強度，t10mviscosityMaxwell動力粘度，M下列計算參數可以顯示、繪圖和通過fish訪問1es_plas

18、tic累積塑性切應變2et_plastic累積塑性拉應變1.1.17 冪律模型冪律模型的材料參數（Power-Law Viscoplastic Model MODEL mechanical cpower）1a_1常數，A12a_2常數，A23bulk彈性體積模量，K4cohesion內聚力，c5dilation剪脹角，6friction內摩擦角，7n_1指數，n18n_2指數，n29rs_1參考應力，1ref10rs_2參考應力，2ref11shear彈性剪切模量，G12tension抗拉強度，t1.1.18 粘塑形模型粘塑形模型的材料參數（WIPP-Creep Viscoplastic Mo

19、del MODEL mechanical pwipp）1act_energy活化能，Q2a_wipp常數，A3b_wipp常數，B4bulk彈性體積模量，K5d_wipp常數，D6e_dot_star臨界穩定狀態蠕變率，ss*7gas_c氣體常數，R8kshear材料參數，K9n_wipp指數，n10kdil材料參數，qk11kvol材料參數，q12shear彈性切變模量，G13temp溫度，T14tension抗拉強度，t以下計算參數可以顯示、繪圖和通過fish訪問1e_prime累積主蠕變應變2e_rate累積主蠕變應變率3es_plastic累積塑性切應變4et_plastic累積塑性拉

20、應變1.1.19 碎鹽變形模型碎鹽變形模型的材料參數（Crushed-Salt Model MODEL mechanical cwipp）1act_energy活化能，Q2a_wipp常數，A3b_f最終體積模量，Kf4b_wipp常數，B5b0蠕變壓實系數，B06b1蠕變壓實系數，B17b2蠕變壓實系數，B28bulk彈性體積模量，K9d_f最終密度，f10d_wipp常數，D11e_dot_star臨界穩定狀態蠕變率，ss*12gas_c氣體常數，R13n_wipp指數，n14rho密度，15s_f最終切變模量，Gf16shear彈性切變模量，G17temp溫度，T以下計算參數可以顯示、繪

21、圖和通過fish訪問1frac_d當前碎片密度，d2s_g1蠕變壓實參數，G3s_k1蠕變壓實參數，K1.1.20 均質流體模型均質流體模型的材料參數1permeability等方向滲透性，k2porosity孔隙率，n（默認時，n=0.5）1.1.21 各向異性流體模型各向異性流體模型的材料參數1fddk1-k2的平面傾向2fdipk1-k2的平面傾角3frotk1軸和傾角矢量的轉角4h1k1方向的滲透性5h2k2方向的滲透性6h3k3方向的滲透性1.1.22 均質熱導模型均質熱導模型的材料參數1conductivity等方向傳熱系數，K2spec_heat比熱容，Cv1.2 模型適用說明遍

22、布節理模型適用于Mohr-Coulomb材料來明確顯示力在各個方向上的差異性。雙線性軟化應變遍布節理模型綜合了軟化應變Mohr-Coulomb模型和遍布節理模型，這種模型包含面向矩陣和遍布節理的一個雙線性斷裂點集。改進的Cam-clay模型反映了形變度和抗破壞能力對體積變化的影響。Mohr-Coulomb模型最適用于一般工程研究，同時，Mohr-Coulomb的內聚力和摩擦角參數相對于地質工程材料的其它屬性，更容易獲得。軟化應變和遍布節理塑性模型實際上是Mohr-Coulomb模型的變形，這些模型如果在附加材料參數的值較高時將得出與Mohr-Coulomb模型同樣的結果。Druck-Prager模型是一個相對于Mohr-Coulomb模型的破壞標準的簡化體，但是它一般不適于用來描述地質工程材料的破壞情況。它主要是用來把FLAC3D與其它一些有Druck-Prager模型但卻沒有Mohr-Coulomb模型的數學軟件作比較。在摩擦力為零的時候請注意，此時Mohr-Coulomb模型退化為Tresca模型，而Druck-Prager模型退化為Von Mises模型。Druck-Prager模型和Mohr-Coulomb模型是計算起來效率最高的塑性模型，而其它的塑性模型在計算時卻需要更多的內存和額外的時間。例如，塑性應變不能在Mohr-Co