نرم افزار Itasca UDEC مدلسازی تونل، سد و نیروگاه‌های برق آبی

نرم افزار Itasca UDEC یکی از نرم افزارهای طراحی و مدلسازی پروژه‌هایی همچون تونل، سد، نیروگاه‌های برق آبی، شیب و غیره بر اساس روشهای تحلیلی می باشد. یکی از زیرمجموعه‌های روشهای تحلیلی روشهای عددی می‌باشد. روش‌های عددی تنوع زیادی دارند که عمدتاً برای مدلسازی پیوستار استفاده می‌شوند. ولی از انجا که محیط‌های سنگی عمدتاً دارای درزه و شکاف بوده و ناپیوسته هستند باید با روشهای ناپیوستار آن را مدلسازی کرد. نرم افزار موجود برای مدلسازی ناپیوستار UDEC و 3DEC می‌باشند که اولی حالت دو بعدی و دومی سه بعدی را مدل می‌کنند. این نرم افزارها توسط گروه Itasca ارائه شده است.

نرم افزار UDEC یک برنامه عددی دو بعدی می‌باشد که به زبان برنامه نویسی فرترن 77 نوشته شده است براساس محاسبات لاگرانژین عمل می‌کند. این نرم افزار، از ویژگی‌های روش اجزا مجزا (distinct method element) پیروی می‌نماید و بر اساس روش حل صریح وابسته به زمان، محیط‌های ناپیوسته را تحلیل می‌نماید. این نرم افزار واکنش یک محیط ناپیوسته (به عنوان مثال سنگ تکتونیزه و شدیداً درزه دار) را در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکی شبیه سازی می‌کند. UDEC محیط سنگی را به عنوان مجموعه‌ای از بلوکهای مجزا تعریف می‌کند که ناپیوستگی‌ها (مثل درزها) به عنوان شرایط مرزی بین بلوکی در آن عمل می‌کنند و جابجائی برشی در امتداد این ناپیوستگی‌ها و نیز چرخش بلوک‌ها می‌تواند انجام گیرد.

در این نرم افزار UDEC امکان تعریف بلوکها بصورت صلب و تغییر شکل پذیر وجود دارد. بلوکهای تغییر شکل پذیر به شبکه‌ای از المانهای با تفاوت محدود تقسیم بندی شده و هر المان با رفتار تنش-کرنش خطی یا غیر خطی از پیش تعیین شده‌ای عمل می‌کند. در نرم افزار UDEC هر بلوک می‌تواند به صورت صلب یا دگر شکل پذیر در نظر گرفته شود. بلوکهای صلب در محیطهای کم تنش و یا در جاهائی که سنگ بکر دارای مقاومت بالا و توانایی دگر شکل پذیری کم است، به کار برده می‌شوند.

رفتار بلوکهای صلب بدون دگرگونی در هندسه تحلیل می‌شود. بلوکهای دگر شکل پذیر، به چندین بخش کوچکتر به صورت اجزای تفاضل محدود تقسیم می‌شوند. در این حالت رفتار اجزا بر اساس قوانین تنش-کرنش خطی بیان می‌شود و حرکت نسبی ناپیوستگی‌ها نیز تحت تأثیر روابط نیرو – جابجایی خطی یا غیر خطی وابسته به حرکت در جهات قائم و برشی گسترش می‌یابد.

بیشتر بخوانید: نرم افزار Itasca FLAC3D تحلیل ژئوتکنیک خاک، سنگ و سازه

نرم افزار UDEC دارای چند مدل رفتاری برای مواد دست نخورده و ناپیوستگی‌ها می‌باشد که مدلسازی ناپیوستگی‌ها را با شرایط موجود زمین شناسی وفق می‌دهد. در نرم افزار UDEC کارآیی بالایی از نظر دنبال نمودن روند رفتارهای خطی و یا غیر خطی بلوکهای سنگی و ناپیوستگی‌ها دارد و از نظر ترکیب مسائل هیدرولیکی یا حرارتی با مسائل مکانیک سنگی توانایی بسیار بالایی را دارد. بوسیله “لاگرانژ” که به خوبی با حرکات و جابجایی‌های بزرگ در یک سیستم بلوکی سازگار است. UDEC براساس محاسبات لاگرانژین که یک برنامه حسابی پایه گذاری شده است که برای تغییر شکلها و جابه جائیهای بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نرم افزار با سرعت محاسبه بالا برای مدلهایی با چند هزار بلوک طراحی شده است و حل مسائل در آن با پیشرفت در پله‌های زمانی صورت می‌گیرد.

قابلیت‌های UDEC

• به کارگیری ساختارهای مختلف ناپیوستگی‌ها (لایه بندی، درزه، گسل و…) به گونه ترکیبی و نسبت دادن مدلهای رفتاری گوناگون به هر یک ازآن
• نسبت دادن مدلهای رفتاری گوناگون سنگ بکر و بلوکهای مجزا و همچنین توانایی تحلیل مسائل در محدوده‌های رفتاری الاستیک و پلاستیک
• در نظر گرفتن مواد گوناگون با ویژگیهای متفاوت در مدل
• مدل کردن سیالات و جریان آن از میان درزه‌ها
• مدل کردن جریان گرمایی زودگذر و تنشهای القایی – حرارتی ناشی از آن
• دارا بودن منطق اجزا ساختاری به منظور شبیه سازی نگهداری و پوشش فضاهای زیرزمینی
• بکارگیری شرایط اولیه و مرزی گوناگون و پیچیده در تحلیل استاتیکی و دینامیکی
• توانایی در پی بردن به اشتباهات و خطاهای دستوری در زمان مدلسازی
• فایل داده‌های ورودی این نرم افزار به آسانی و با استفاده از یک ویرایشگر متن قابل تهیه است.
• شبیه سازی مهندسی معمولاً شامل مراحل گوناگون مانند تعادل اولیه، وارد کردن بار، حفر فضا و در آخر قرار دادن سیستم نگهدارنده می‌باشد. در برنامه با استفاده از یک سری دستورهای ورودی مراحل بالا را می‌توان به دقت شبیه سازی نمود.
• از فایلهای ورودی نرم افزار می‌توان به عنوان داده‌های ثبت شده برای یک تحلیل مهندسی استفاده نمود.
• خروجی‌های گوناگون برنامه توانایی تحلیل نتایج را آسان می‌نماید.

لیست نرم افزارهای شرکت Itasca

تمامی نرم‌افزارهای شرکت itasca با آخرین آپدیت‌ها در سایت دانشنامه تخصصی مهندسی ایران موجود می باشد.

✅ نرم افزار Itasca PFC تحلیل رفتار مواد

✅ نرم افزار Itasca UDEC مدلسازی تونل، سد و نیروگاه‌های برق آبی

✅ نرم افزار Itasca XSite تحلیل عددی شکست هیدرولیکی سه بعدی

✅ نرم افزار Itasca FLAC3D تحلیل ژئوتکنیک خاک، سنگ و سازه

✅ نرم افزار Itasca MINEDW تحلیل اجزا محدود جریان آب‌های زیرزمینی

✅ نرم افزار Itasca 3DEc تحلیل ژئوتکنیک سنگ و خاک با آموزش فارسی

برای مشاهده اطلاعات کامل نرم افزار UDEC جهت طراحی و مدلسازی پروژه‌هایی همچون تونل، سد، نیروگاه‌های برق آبی، شیب و غیره بر اساس روشهای تحلیلی به اینجا مراجعه کنید.

در ادامه عکس هایی از محیط نرم افزار UDEC نشان خواهیم داد.