Сейсмология является важной составной частью наук о Земле. С одной сторолны это наука о землетрясениях, с другой - это главный источник информации о глубинном строении земных недр, недоступных для прямого изучения. Сейсмические волны возбуждаются ветром, морскими волнами, падениями метеоритов, запусками ракет, вулканическими извержениями, атмосферными взрывами и даже людьми, проходящими близко от сейсмометров. Сейсмические наблюдения приоткрыли тайну внутреннего строения Луны и Марса. Для широкого внедрения в сейсмологию количественных подходов потребовалось существенно развить ее теоретическую базу, и прежде всего теорию распространения сейсмических волн. Этой цели послужили многочисленные исследования сейсмологов-теоретиков по решению так называемых прямых задач сейсмологии - расчету волновых полей в заданной модели среды при заданном способе возбуждения колебаний. Внутренняя и внешняя задачи Лэмба представляют исключительный интерес для геофизики, поскольку широко используются при моделировании волновых процессов, сопровождающих землетрясения.
Создайте геометрическую модель
Создайте квадратную пластину. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Создать. Из выплывающего списка выберите Прямоугольник. Задайте ширину 1000 и расположите в плоскости z. Нажмите Применить.
Разрежьте модель. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Разрез. Из выплывающего списка выберите Координатная плоскость. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Разрежьте первую половину модели. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Разрез. Из выплывающего списка выберите Координатная плоскость. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Удалите цельную половину модели. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Удалить. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Срастите модель. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Поверхность, Действие - Отпечатать/срастить. Из выплывающего списка выберите Отпечатать и срастить. Выберите все поверхности. Нажмите Применить.
Разбейте кривую, соединяющую две плоскости, пополам. На панели команд выберите Режим - Геометрия, Объект - Кривая, Действие - Изменить. Из выплывающего списка выберите Разбить. Выберите нужную кривую, метод и положение разбиения Расстояние. Укажите половину длины (250). Выберите начиная с Вершина. Укажите нужную вершину. Нажмите Применить.
Введите команды в командную строку. Введите сначала команду imprint all, нажмите Enter. Затем введите команду merge all, нажмите Enter.
Построение сетки
Постройте сетку размером 10. На панели команд выберите Режим - Сетка, Объект - Поверхностная, Действие - Интервалы. Из выплывающего списка выберите Задать размер. Выберите все поверхности. Нажмите Применить, Построить сетку.
Задание материала и свойств блока
Создайте материал. На панели команд выберите Режим - Материал, Объект - Управление материалами. Перетащите материал Грунт в окно Материал. Нажмите Применить.
Создайте блок для модели. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Добавить сущность в блок. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Задайте свойства блоку. На панели команд выберите Режим - Блоки, Объект - Блок, Действие - Свойства/параметры блока. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Задание граничных условий
Закрепите сторону в направлении X. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Перемещения, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Задайте неотражающее граничное условие. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Неотражающее условие, Действие - Создать. Из выплывающего списка выберите Кривая. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Приложите точечную силу к вершине модели. На панели команд выберите Режим - Граничные условия, Объект - Точечная сила, Действие - Создать. Задайте необходимые параметры. Нажмите Применить.
Задайте зависимость для точечной силы по закону Берлаге. На панели команд выберите Режим - Зависимость ГУ. Задайте необходимые параметры для силы. Нажмите Применить.
Задание приемников
На половине кривой, находящейся между двух плоскостей, задайте приемник, действующий по всем направлениям. На панели команд Режим - Приемники, Операция - Создать. Задайте требуемые параметры и нажмите Применить.
Запуск расчета
Для запуска на расчет в CAE Fidesys выберите на панели команд Режим - Настройки расчета, Настройки расчета - Временной анализ, Временной анализ - Общие. Задайте требуемые параметры и нажмите Применить.
Далее выберите на панели команд Режим - Настройки расчета, Настройки расчета - Временной анализ, Временной анализ - Поля вывода. Задайте требуемые параметры и нажмите Применить, Начать расчет.
Анализ результатов
Откройте файл с результатами. Это можно сделать тремя способами:
- Нажмите Ctrl+E;
- В главном меню выберите Расчёт - Результаты. Нажмите Открыть последний результат;
- На панели команд выберите Результаты (Режим - Результаты, Результаты - Открыть Результаты).
Появится окно Fidesys Viewer, в котором вы сможете ознакомиться с результатами расчёта.
На панели инструментов выберите необходимое время.
На понели команд выберите Деформировать по вектору. В появившемся окне нажмите Применить. Отобразите напряжения по Мизесу.
Ниже на рисунке и видео показано распределение напряжений по Мизесу.
На видео показано распространение сейсмических волн.
Откройте сохраненные данные в формате SEG-Y. Нажмите Файл - Открыть. Найдите папку с результатами и выберите файл Vy.sgy. В появившемся слева окне нажмите Применить. Отобразите изображение по -Y.
Использование консольного интерфейсa
Построение геометрии, генерацию сетки, задание граничных условий и материалов можно выполнить с использованием консольного интерфейса. Ниже приведён код программы, позволяющий выполнить шаги описанного выше руководства, необходимо только самостоятельно указать полный путь и название сохраняемого файла.
reset
create surface rectangle width 1000 zplane
webcut body 1 with plane xplane offset 0
webcut body 1 with plane yplane offset 0
delete Surface 3
imprint surface all
merge surface all
split curve 11 distance 250 from vertex 10
imprint allmerge all
surface all size 10
surface all size 10
mesh surface all
create material 1 from 'Грунт'
set duplicate block elements off
block 1 add surface all
block 1 material 1 cs 1 element plane order 4
create displacement on curve 16 12 dof 1 fix
create absorption on curve 7 15 13 6
create force on vertex 10 force value 1 direction 0 -1 0
bcdep force 1 value 'berlage(2e+08, 10, time)'
create receiver on curve 17 displacement 1 1 1
analysis type dynamic elasticity dim2 planestrain preload off
dynamic method full_solution scheme explicit maxtime 1 maxsteps 100000
output nodalforce off energy off record3d off material off results everystep 100 fullperiodic off
calculation start path 'D:/Lavrova/result.pvd'
.svg)
.jpg)
.jpg)
