geostudio-seep模块解析

中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn中仿科技有限公司中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn主要内容数值模拟步骤SEEP/W分析基本原理几何和网格材料类型和属性边界条件分析类型数值问题结果解译•中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn数值模拟步骤1、运行软件，选择分析模块；2、模型分析设定：分析类型、分析控制、收敛及时步设定；3、绘制或导入几何模型（几何模型修正）；4、定义材料类型，输入材料参数；5、将材料赋给几何模型，网格查看与调整；6、定义边界条件，将边界条件赋给几何模型；7、检查模型，求解；8、结果查看；9、工况变更，再次求解。总结：数值模拟分析要素：几何、材料、网格、边界条件中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cnSEEP/W分析基本原理☺有效的利用SEEP/W软件来模拟分析问题，需要对一些关键的基本原理有清楚的认识•Darcy’slaw•总水头定义•土的储水能力•基质吸力或负孔隙水压力对于土体渗透性（渗透系数或渗透率）的影响中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cnDarcy’slaw在非饱和区的应用同饱和区是一样的qkiq=流量k=渗透系数(材料属性)i=总水头梯度6中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn•SEEP/W的公式用总水头来表达•总水头(H)=压力水头(h)+标高(y)wuHy7地表：标高yh中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn8中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn等式右端项给出土体储水变化率瞬态分析控制方程等式右端项=0即稳态分析xyhhkkQxxyyt9中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn几何和网格•GeoStudio中的几何对象•区域（Region）、点和线•自由点•自由线•依附于线的接触面单元•面层（SurfaceLayer）•圆孔•网格生成•结构化网格•非结构化的四边形和三角形网格•生成网格的一般原则中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn区域（Region）特性•当一个区域被定义时，有如下特性：–只能赋予一种材料类型；–只能有一种网格模式–一个区域内所有单元阶数相同，同为一阶或者二阶单元–同样的积分阶次中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn接触面（Interfaceelementsonlines）•将材料本构赋给线：–SEEP/W中接触面模型可以被用来代表如截流幕墙或渗透通道，给几何线赋予渗透性材料。中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn面层（SurfaceLayer）在地面条件改变以响应气候和气候条件在短时间内的剧烈改变，比如，在极短的时间内土体由干燥变饱和。为了数值上能够处理这种边界条件快速和剧烈的变化，在地表必须有好的网格离散。只能在地表定义中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn创建与编辑几何对象GeoStudio软件的图形用户化界面导入CAD格式（.dxf）的文件•精确点的定义(keyinpoint):输入坐标精确定义点的位置•区域的修改与编辑（Modify、keyinregion）中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cnDXF文件导入GeoStudio软件的过程及技巧导入前的准备：设定单位和比例，红框内是重点注意的，这个决定了建模的尺度，如下图示，x向最大48.34m，y向最大35.64m，最小均为-5m，首先根据自己的模型尺度设定相应的值。中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cncad的要求：要求导入的图形须是闭合的pl线，通常我们在cad作图是不会注意这一点，有一个好的方法是，即使不是闭合的pl线，用cad绘图菜单的边界命令可以轻松生成闭合的pl线（闭合region）•实例操作•模型修改•精确点的捕捉•模型检验中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn网格生成☺GeoStudio的网格生成是全自动的，当材料赋给区域（Region）时网格自动生成，用户可以对生成的网格做用户化的设定与修改。☺优点：用户无需担心区域连接处的网格兼容性，也无需担心改变网格造成材料属性或边界条件的丢失。☺用户可以对基于区域（面）、点、线对象进行网格设定和调整，比如指定网格密度用实际单元长度，或全局网格比率，或者沿一条线等分等方法中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn☺总的来说：推荐用户用默认的全局网格密度，如果需要，对局部进行网格加密或者粗糙化。中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn•结构化网格：需要更多的工作即创建多个区域，但不会对计算结果产生显著的改善•混合网格（默认网格），推荐的网格中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn生成网格的一般原则同数值模拟一样，网格剖分也是锻炼才能获得的技能。理想的网格的生成亦需要不断的实践和积累经验。经验会让你认识到网格与解之间的联系。当你能够预见解的近似分布时，对于网格剖分就会更精通。尽管没有硬性规定和快速准则，但还是有些是常有益的广泛准则：•在开始分析时用尽可能少的单元，用不超过1000个单元计算，以验证概念并获得第一个近似解。•当缩放比例是100%时，所有单元都是可见的。中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn材料类型和属性创建材料类型及其属性，将材料赋给几何SEEP/W有两种主要的材料属性：•土水特征曲线（VolumetricWaterContent）•函数(function)•土体渗透系数（Conductivity）•饱和渗透系数saturatedconductivity(Ksat)•函数（function）中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司@cntech.com.cn•非饱和区渗透性是变化的，渗透系数亦非常数•Ksat仅在饱和区应用的渗透系数•当越多的空气充填孔隙，渗流变得越困难24材料属性：非饱和区渗透性中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司