【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩石三维裂隙面建模方法，特别涉及一种flac3d三维岩石裂隙面建模方法。
技术介绍
1、岩石裂隙节理将完整岩体分割成岩块，降低了岩体的整体强度，岩体的三维裂隙形状及力学参数对工程岩体强度有较大影响。flac3d是岩体工程中数值模拟计算常用的软件，由于目前flac3d中只提供了平整裂隙面的建模方法，而对于不规则裂隙面建模却没有提供相应的参考，此外，由于不规则裂隙面存在，不利flac3d网格划分，容易造成网格畸异性，导致数值模拟计算出错或计算异常，因此，对于flac3d不规则三维裂隙面建模存在较大难度。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种简单可行的flac3d三维岩石裂隙面建模方法。
2、本专利技术解决上述问题的技术方案是：一种flac3d三维岩石裂隙面建模方法，包括以下步骤：
3、步骤一：岩石三维裂隙面数据初始处理；
4、步骤二：三维岩石裂隙面网格数据生成；
5、步骤三：flac3d岩石三维裂隙面生成。
6、上述flac3d三维岩石裂隙面建模方法，所述步骤一具体过程为：
7、采用talysurf cli 2000三维扫描仪扫描花岗岩上表面三维裂隙面，设定岩石裂隙面x方向及y方向尺寸；获取岩石裂隙面的三维形貌数据，包括x、y、z坐标数据，同时计算所有x坐标、y坐标及z坐标的最大值及最小值：xmax、xmin、ymin、ymax、zmin及zmax；并将所有坐标点的x坐标及y坐标
8、
9、上式中x处理后、y处理后为平移后的x坐标及y坐标值，x初始、y初始为采用talysurf cli2000三维扫描仪获取的x坐标及y坐标值，而z坐标值不作任何处理。
10、上述flac3d三维岩石裂隙面建模方法，所述步骤二具体过程为：
11、以x＝0，y＝0坐标为起始点，以5mm为间距生成x、y网格；并在每一个小网格内，生成一个中心点，中心点的坐标为：
12、
13、式中x中心、y中心为中心点的x、y坐标，x1、x2、x3、x4及y1、y2、y3、y4为网格四个角点的x、y坐标值；并将所有数据点的x坐标及y坐标保存起来。
14、上述flac3d三维岩石裂隙面建模方法，所述步骤二中，为建立岩石三维裂隙曲面，进一步确定网格数据点对应的z坐标值；
15、为获取网格数据点对应的z坐标值，将网格上数据点x坐标与y坐标与处理后三维扫描曲面坐标进行比对，选取与网格数据点x坐标与y坐标最近的三维数据点对应的z坐标值为网格数据点对应的z坐标值，其中距离最近的计算公式为：
16、
17、式中x处理后、y处理后为岩石三维形貌扫描数据点处理后的x坐标及y坐标值，x网格、y网格为网格数据点的x坐标及y坐标值，当距离dis最小时，对应的扫描数据坐标的z坐标值为网格数据点的z坐标值；采用该方法获取所有网格数据点的z坐标值。
18、上述flac3d三维岩石裂隙面建模方法，所述步骤三具体过程为：
19、3-1)基于岩石三维裂隙扫描数组z坐标最大值zmax及最小值zmin，计算出模型下半部分底端z坐标zbottom和上半部分模型顶端坐标zup：
20、
21、3-2)一个网格是由四个三角形构成，选定一个网格，设p3为此网格的中心点，p1、p2为此网格的两个相邻角点，则p1、p2、p3构成一个三角形，p1、p2、p3的z坐标值为先前计算出的网格数据点的z坐标值；
22、3-3)将点p1、p2、p3分别沿z上移，得到点p1-up、p2-up、p3-up，使得点p1-up、p2-up、p3-up的z坐标值均为zup；
23、3-4)将点p1、p2、p3分别沿z下移，得到点p1-bottom、p2-bottom、p3-bottom，使得p1-bottom、p2-bottom及p3-bottom的z坐标值均为zbottom；点p1-up、p1、p1-bottom三个坐标点x坐标及y坐标相同，点p2-up、p2、p2-bottom三个坐标点x坐标及y坐标相同，点p3-up、p3、p3-bottom三个坐标点x坐标及y坐标相同；
24、3-5)基于6个坐标点p1-up、p2-up、p3-up、p1、p2、p3建立5面体模型，并将该模型分组为up；
25、3-6)基于6个坐标点p1、p2、p3、p1-bottom、p2-bottom、p3-bottom建立5面体模型，并分组为bottom；
26、3-7)基于步骤3-5)和3-6)建立一个网格内三维模型；
27、3-8)基于步骤3-2)至3-7)，建立所有网格数据模型，从而得到三维实体模型；
28、3-9)采用命令流“interface 1wrap up bottom”，得到岩石flac3d三维裂隙面。
29、本专利技术的有益效果在于：本专利技术首先进行岩石三维裂隙面数据初始处理；然后进行三维岩石裂隙面网格数据生成；最后进行flac3d岩石三维裂隙面生成。本专利技术能够基于岩石曲面三维扫描数据，建立岩石flac3d三维裂隙面，为探索岩石三维裂隙面力学特性提供了一种新的建模方法。
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1.一种FLAC3D三维岩石裂隙面建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的FLAC3D三维岩石裂隙面建模方法，其特征在于，所述步骤一具体过程为：
3.根据权利要求2所述的FLAC3D三维岩石裂隙面建模方法，其特征在于，所述步骤二具体过程为：
4.根据权利要求3所述的FLAC3D三维岩石裂隙面建模方法，其特征在于，所述步骤二中，为建立岩石三维裂隙曲面，进一步确定网格数据点对应的z坐标值；
5.根据权利要求4所述的FLAC3D三维岩石裂隙面建模方法，其特征在于，所述步骤三具体过程为：
【技术特征摘要】
1.一种flac3d三维岩石裂隙面建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的flac3d三维岩石裂隙面建模方法，其特征在于，所述步骤一具体过程为：
3.根据权利要求2所述的flac3d三维岩石裂隙面建模方法，其特征在于，所述步骤二具体...
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