آموزش نرم افزار FLAC3D فلک تری دی در اصفهان آموزشگاه مهرگان

نرم افزار FLAC3D چیست و چه کاربردهایی دارد؟

نرم‌افزار FLAC3D (تلفظ : فلاک تری دی) یک نرم‌افزار مدل‌سازی عددی مبتنی بر اجزای محدود است که به منظور تحلیل رفتار مکانیکی و دینامیکی سنگ‌ها، خاک‌ها، سنگ‌های زیرزمینی و سازه‌های زمینی از آن استفاده می‌شود. این نرم‌افزار به توسعه‌ی تحلیل‌های سه‌بعدی معمولاً برای مسائل مربوط به ژئومکانیک، مکانیک سنگ، تونل‌سازی، حفاری، پی‌های عمیق، پی‌های توخالی، شکست‌های سنگی، پی‌های خمشی و تغییر شکل زمین اختصاص دارد.
کاربردهای اصلی نرم‌افزار FLAC3D عبارتند از:

مهندسی ژئوتکنیک و پی‌های عمیق :

برای تحلیل رفتار خاک‌ها و سنگ‌ها در مواردی مانند ساخت تونل‌ها، پی‌های عمیق و حفاری.

مکانیک سنگ و شکست‌های سنگی :

برای مدل‌سازی و تحلیل رفتار سنگ‌ها در معادن، معدن‌کاری سطح زمین، حفاری و انفجارات.

سازه‌های زمینی و تونل‌ها :

برای تحلیل تاثیر حفاری و تونل‌سازی بر روی سازه‌های زمینی و تغییر شکل زمین.

مدل‌سازی دینامیکی :

برای تحلیل رفتار دینامیکی خاک‌ها و سنگ‌ها در واکنش به اهتزازات و لرزه‌های زمین.

مدل‌سازی پی‌های توخالی :

برای تحلیل رفتار پی‌های توخالی و تأثیر آنها بر تغییرات زمین.

مدل‌سازی تغییر شکل زمین :

برای پیش‌بینی تغییرات شکل زمین به دلیل بارگذاری‌ها و فعالیت‌های انسانی.

مهندسی زلزله :

برای تحلیل پاسخ سازه‌ها و خاک‌ها به زلزله‌ها و اهتزازات.

با توجه به ویژگی‌ها و کاربردهای متنوع نرم‌افزار FLAC3D، این ابزار یکی از ابزارهای مهم در حوزه ژئوتکنیک، مکانیک سنگ، تونل‌سازی و مهندسی زمین محسوب می‌شود و برای تحلیل و پیش‌بینی عوامل مرتبط با رفتار مکانیکی و دینامیکی مواد زمینی استفاده می‌شود.

تاریخچه نرم‌افزار FLAC3D چیست؟

نرم‌افزار FLAC3D از سری نرم‌افزارهای توسعه یافته توسط شرکت "آیتاسا" (Itasca) است که به تخصص در زمینه مدل‌سازی و تحلیل مسائل مرتبط با ژئومکانیک و مهندسی زمین معروف است. نرم‌افزارهای این شرکت در حوزه‌های مختلفی از جمله مکانیک سنگ، ترازبندی، تونل‌سازی، مهندسی زلزله و سازه‌های زمینی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در مورد FLAC3D، می‌توان به موارد زیر در تاریخچه آن اشاره کرد :

تأسیس شرکت آیتاسا :

شرکت آیتاسا در سال ۱۹۸۱ توسط دکتر پتر آمبرژ تأسیس شد. او در آغاز با توسعه نرم‌افزاری با نام FLAC (Fast Lagrangian Analysis of Continua) که برای مدل‌سازی و تحلیل مسائل مکانیک خاک و سنگ به‌کار می‌رفت، شروع به کار کرد.

توسعه به FLAC3D :

در طی سال‌های بعد، توسعه‌دهندگان آیتاسا به نرم‌افزار FLAC3D پرداختند که با افزودن بعد سوم به تحلیل‌های مکانیکی قبلی، قادر به مدل‌سازی سه‌بعدی مسائل ژئومکانیک و مهندسی زمین شد.

ارتقاء قابلیت‌ها :

در طول سال‌ها، آیتاسا به توسعه و ارتقاء قابلیت‌ها و ویژگی‌های FLAC3D پرداخته و نسخه‌های مختلفی از این نرم‌افزار را ارائه داده است.

کاربردها و پذیرش در صنعت :

به دلیل قابلیت‌های تحلیلی و مدل‌سازی‌ای که FLAC3D ارائه می‌دهد، این نرم‌افزار به عنوان یک ابزار مهم در مهندسی زمین، مکانیک سنگ، ترازبندی، تونل‌سازی و موارد مشابه پذیرش و استفاده گسترده‌ای در صنعت پیدا کرده است.
با توجه به تاریخچه طولانی و تخصصی آیتاسا در زمینه مهندسی زمین و ژئومکانیک، نرم‌افزار FLAC3D به عنوان یکی از ابزارهای اساسی در مدل‌سازی و تحلیل مسائل پیچیده مهندسی مورد توجه قرار گرفته است.

یادگیری نرم افزار FLAC3D مناسب برای چه کسانی است؟

یادگیری نرم‌افزار FLAC3D مناسب برای افراد و مهندسانی است که علاقه‌مند به مدل‌سازی و تحلیل مسائل مرتبط با مکانیک سنگ، ژئومکانیک و مهندسی زمین هستند. افرادی که در زمینه‌های زیر فعالیت می‌کنند، می‌توانند از یادگیری نرم‌افزار FLAC3D بهره‌برند :

مهندسان ژئوتکنیک :

مهندسانی که در زمینه مهندسی ژئوتکنیک فعالیت می‌کنند و مسائل مرتبط با خاک‌ها، سنگ‌ها، پی‌های عمیق و تونل‌ها را بررسی می‌کنند.

مهندسان مکانیک سنگ :

افرادی که به مطالعه و تحلیل رفتار مکانیکی سنگ‌ها، شکست‌های سنگی و انفجارات مرتبط هستند.

مهندسان تونل‌سازی :

افرادی که در طراحی و ساخت تونل‌ها، حفاری‌ها و تونل‌های زیرزمینی فعالیت دارند.

مهندسان مهندسی زمین و محیط زیست :

افرادی که در زمینه مدل‌سازی تغییر شکل زمین، ترازبندی، مدیریت منابع آبی و موضوعات مرتبط با محیط زیست فعالیت دارند.

پژوهشگران و دانشجویان :

افرادی که در تحقیقات علمی و پروژه‌های تحقیقاتی مرتبط با زمین‌شناسی، مهندسی زمین و مکانیک سنگ شرکت می‌کنند.
یادگیری نرم‌افزار FLAC3D نیازمند دانش ابتدایی در زمینه مکانیک سنگ و ژئومکانیک است. همچنین، افرادی که تمایل دارند به‌طور تخصصی مسائل زیرزمینی و مرتبط با زمین را مدل‌سازی کنند، می‌توانند از این نرم‌افزار بهره‌برداری کنند.

نرم افزار FLAC3D مناسب برای چه رشته هایی است؟

نرم‌افزار FLAC3D مناسب برای رشته‌ها و حوزه‌های مختلفی است که به مدل‌سازی و تحلیل مسائل مرتبط با مکانیک سنگ، ژئومکانیک و مهندسی زمین می‌پردازند. این شامل، اما محدود به، رشته‌ها و حوزه‌های زیر می‌شود :

مهندسی ژئوتکنیک :

مهندسان ژئوتکنیک از FLAC3D برای مدل‌سازی و تحلیل مسائل مرتبط با خاک‌ها، سنگ‌ها، پی‌های عمیق و تونل‌ها استفاده می‌کنند.

مهندسی مکانیک سنگ :

افرادی که به مطالعه و تحلیل رفتار مکانیکی سنگ‌ها، شکست‌های سنگی و انفجارات مرتبط هستند.

مهندسی تونل‌سازی :

مهندسان تونل‌سازی از FLAC3D برای مدل‌سازی و تحلیل سازه‌های زیرزمینی مانند تونل‌ها، حفاری‌ها و خندق‌های زیرزمینی استفاده می‌کنند.

مهندسی زلزله :

افرادی که در زمینه مدل‌سازی رفتار سازه‌ها و خاک‌ها در واکنش به زلزله‌ها و اهتزازات زمینی فعالیت دارند.

مهندسی معدن :

مهندسان معدن از FLAC3D برای تحلیل مسائل مرتبط با رفتار سنگ‌ها در معادن و مکانیک سنگ در فرآیندهای معدنی استفاده می‌کنند.

مهندسی زمین و محیط زیست :

افرادی که در زمینه مدل‌سازی تغییر شکل زمین، ترازبندی، مدیریت منابع آبی و موضوعات مرتبط با محیط زیست فعالیت دارند.

پژوهشگران و دانشجویان :

افرادی که به تحقیقات علمی و پروژه‌های تحقیقاتی مرتبط با مکانیک سنگ، ژئومکانیک و مهندسی زمین مشغول هستند. برخورداری از دانش ابتدایی در زمینه مکانیک سنگ و ژئومکانیک در تسهیل درک و بهره‌برداری از این نرم‌افزار مفید خواهد بود.

نرم افزار FLAC3D با چه برنامه های دیگری میتواند تبادل اطلاعات داشته باشد؟

نرم‌افزار FLAC3D قابلیت تبادل اطلاعات با برنامه‌های دیگر را از طریق فرمت‌های استاندارد و مشخصات مختلف دارد. این قابلیت امکان انتقال داده‌ها و مدل‌ها بین نرم‌افزارهای مختلف را فراهم می‌کند. برخی از برنامه‌هایی که می‌توانند با نرم‌افزار FLAC3D اطلاعات را تبادل کنند، عبارتند از :

UDEC و 3DEC :

این دو نرم‌افزار همچنین توسط شرکت آیتاسا توسعه یافته‌اند و برای مدل‌سازی مکانیک سنگ و تراکم تخلخل در محیط‌های زمینی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

PFC3D :

این نرم‌افزار نیز توسط آیتاسا توسعه داده شده و برای مدل‌سازی رفتار سنگ‌ها، شکست‌های سنگی و تغییرات تخلخل استفاده می‌شود.

GTS NX :

این نرم‌افزار برای مدل‌سازی ژئوتکنیک و مسائل مرتبط با خاک و سنگ استفاده می‌شود و قابلیت تعامل با FLAC3D را دارد.

تحلیل‌گرهای عددی عمومی :

FLAC3D می‌تواند با تحلیل‌گرهای عددی عمومی دیگری که از فرمت‌های استانداردی مانند STL یا DXF پشتیبانی می‌کنند، اطلاعات را به اشتراک بگذارد.

نرم‌افزارهای مهندسی سازه :

اطلاعات مربوط به بارگذاری‌ها، واکنش‌های زمین و سازه‌ها می‌تواند بین FLAC3D و نرم‌افزارهای مهندسی سازه دیگر مبادله شود.

برای تبادل دقیق داده‌ها و اطلاعات بین نرم‌افزارهای مختلف، اطلاعات و مدل‌ها باید به فرمت‌های استاندارد تبدیل شده و با دقت مناسب انجام شود.

دانشجویان پس از طی دوره آموزش نرم افزار FLAC3D در آموزشگاه مهرگان اصفهان چه مهارتها و توانایی هایی بدست می آورند؟

پس از طی دوره آموزش نرم‌افزار FLAC3D در آموزشگاه مهرگان اصفهان، دانشجویان می‌توانند انواع مهارت‌ها و توانایی‌های مرتبط با این نرم‌افزار را به دست آورند. برخی از این مهارت‌ها و توانایی‌ها عبارتند از :

مدل‌سازی ژئوتکنیک و مهندسی زمین :

دانشجویان خواهند توانست مسائل مختلف مهندسی زمین و ژئوتکنیک را در نرم‌افزار FLAC3D مدل‌سازی کنند. این شامل مسائل مانند رفتار خاک‌ها، سنگ‌ها، پی‌های عمیق، تونل‌ها و ترازبندی است.

تحلیل و تفسیر نتایج :

دانشجویان با تحلیل نتایج حاصل از مدل‌های ایجاد شده در FLAC3D و تفسیر آنها می‌توانند به ارزیابی رفتار مسائل مختلف پرداخته و تصمیم‌گیری‌های مهندسی بهتری انجام دهند.

پیش‌بینی واکنش‌های زمین به زلزله :

دانشجویان می‌توانند با استفاده از FLAC3D ورودی‌های زلزله را اعمال کرده و واکنش‌های زمین و سازه‌ها به زلزله را پیش‌بینی کنند.

تحلیل پیچیده مسائل مهندسی :

با استفاده از قابلیت‌های پیشرفته FLAC3D، دانشجویان می‌توانند به تحلیل مسائل پیچیده‌تری از جمله رفتار تونل‌ها در زمین‌لرزه، رفتار سنگ‌ها در شرایط خاص و غیره پرداخته و راه‌حل‌های مناسب ارائه دهند.

تعامل با داده‌ها و مدل‌ها :

دانشجویان به تجربه تعامل با داده‌ها و مدل‌های مختلف در محیط FLAC3D پی خواهند برد و مهارت در ایجاد و مدیریت مدل‌های مختلف را کسب می‌کنند.
این مهارت‌ها و توانایی‌ها به دانشجویان امکان می‌دهد به طور موثرتر در زمینه مهندسی زمین، ژئوتکنیک و موضوعات مرتبط فعالیت کنند و به حل مسائل مهندسی پیچیده بپردازند.

آنچه خواهید آموخت

نرم افزار دو بعدی تفاضل محدود FLAC توانایی انواع تحلیل‌های پیوسته مورد نیاز در شاخه ژئوتکنیک و مکانیک سنگ مانند تحلیل‌های استاتیکی، دینامیکی، تنش موثر، خزش، گرما و تحلیل دو فازی را دارد. هدف از این دوره آشنایی مقدماتی با این نرم افزار می‌باشد. پس از این دوره شرکت کنندگان با مدلسازی در نرم افزار آشنا شده و قادر خواهند بود یک مدل تحلیلی استاتیکی و شبه استاتیکی را ساخته و حل نمایند.
از آن جای که یادگیری نرم افزار بدون انجام تمرینات و پروژه های عملی امکان پذیر نمی باشد آموزش این دوره مبتنی بر روش TPHخواهد بود

مباحث دوره به اختصار به شرح زیر می باشد :

• بخش اول : کلیات
• معرفی مجموعه نرم افزارهای ITASCA به همراه مزایا و معایب هر یک
• محدوده کاربرد مدلسازی سه بعدی به همراه مزایای آن نسبت به مدلسازی دو بعدی
• معرفی قابلیت‌ها و کاربردهای FLAC ، راهنمای نصب و راه‌اندازی نرم افزار
• استراتژی مدلسازی در FLAC
• اصطلاحات و شرایط قراردادی در نرم افزار
• بخش دوم : مدلسازی
• مدلسازی هندسی انواع محیط و سازه
• تعریف مدل‌های رفتاری و تخصیص خواص رفتاری مرتبط
• اعمال شرایط مرزی و شرایط اولیه مناسب
• بررسی نحوه اعمال بارهای ثابت و نامحدود استاتیکی
• بررسی نحوه اعمال سطوح ایستابی و فشار حفره‌ای سیال
• حل مسئله در شرایط طبیعی و معرفی سناریوی تحلیل حصول ایجاد تعادل
• حل ثانویه مسئله به صورت مرحله‌ای و اعمال مراحل مدلسازی
• آموزش روش‌های تفسیر و تحلیل نتایج پس از حل طبیعی و ثانویه مدل و بررسی انواع خروجی‌های نرم افزار
• بررسی روش‌های تخمین ضریب ایمنی سازه
• بخش سوم : معرفی المان‌های سازه‌ای، پیاده‌سازی و تخصیص خواص
• المان شل
• المان کابل
• المان شمع
• المان لاینینر
• ژئوگرید
• بخش چهارم : مثال‌های کاربردی
• تعیین ظرفیت باربری فنداسیون
• تعیین ظرفیت باربری شمع‌های منفرد، گروهی و دارای رادیه
• مدلسازی گودبرداری مسلح شده با نیل
• مدلسازی گودبرداری مسلح شده با آنکر
• مدلسازی گودبرداری مسلح شده با دیوار دیافراگمی
• مدلسازی گودبرداری مسلح شده با میکروپایل
• مدلسازی گودبرداری مسلح شده به روش استرات
• مدلسازی گودبرداری مسلح شده با نگهدارنده خرپایی
• مدلسازی و تخمین ضریب ایمنی سطوح شیبدار در حضور لایه‌های خاک
• مدلسازی پایدارسازی شیب با ژئوگرید
• مدلسازی خاک مسلح شده با ژئوسل
• مدلسازی تونل با حفاری چند مرحله‌ای و نگهداری آن با لاینینگ
• مدلسازی تونل با حفاری چند مرحله‌ای و نگهداری آن با شاتکریت
• مدلسازی تونل با حفاری چند مرحله‌ای و نگهداری آن با پیچ سنگ
• مدلسازی تونل با حفاری چند مرحله‌ای و نگهداری آن با فورپولینگ
• تحلیل شبه استاتیکی
• بخش پنجم : مدلسازی پیشرفته بر اساس برنامه‌نویسی FISH
• زبان برنامه‌نویسی FISH و کاربردهای آن
• معرفی توابع طبقه‌بندی شده در زبان FISH
• استفاده از اشاره‌گرها در توابع FIN
• مثال‌های کاربردی به وسیله زبان برنامه نویسی FISH
• بخش ششم : تحلیل دینامیکی
• اصول تحلیل دینامیکی
• معرفی المان‌بندی و انواع درجه میرایی در تحلیل دینامیکی
• بررسی روش‌های اعمال انواع مشخصات مصالح در تحلیل دینامیکی
• بررسی روش‌های اعمال انواع مرزها در تحلیل دینامیکی
• نحوه پیاده‌سازی بارهای هارمونیک
• نحوه پیاده‌سازی بارهای داده‌های شتاب نگاشت
• تحلیل مدل و استخراج انواع خروجی‌ها
• مثال‌های کاربردی نظیر مدلسازی کوبش شمع
• بخش هفتم : تحلیل فشار آب حفره‌ای
• اصول تحلیل فشار آب حفره‌ای تراوش پایدار و ناپایدار
• بررسی روش‌های اعمال انواع مشخصات مصالح در تحلیل فشار آب حفره‌ای
• بررسی روش‌های اعمال انواع مرزها در تحلیل فشار آب حفره‌ای
• مدلسازی سد خاکی در مراحل ساخت، آبگیری و تخلیه سریع
• تحلیل مدل و استخراج انواع خروجی‌ها
• مثال‌های کاربردی نظیر مدلسازی تونل تحت تراوش
• بخش هشتم : تحلیل روانگرایی
• اصول تحلیل روانگرایی
• بررسی روش‌های اعمال انواع مشخصات مصالح در تحلیل روانگرایی
• تحلیل مدل و استخراج انواع خروجی‌ها
• مدلسازی میز لرزه