Interazioni geotecniche

FLAC3D (Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3D) è la “nave ammiraglia” tra i prodotti dalla software house americana Itasca, per la modellazione numerica dei terreni. Flac3D dispone di un nutrito numero di elementi strutturali 1D/2D di tipo embedded per la simulazione dell’interazione completa terreno-struttura. Il suo algoritmo in dinamica esplicita a volumi finiti permette la gestione di fonti di non linearità con tempi e quantitativi di memoria ridotti. In particolare, rispetto al classico  metodo degli elementi finiti, le procedure esplicite permettono di:

• seguire relazioni sforzo-deformazione di tipo non lineare, senza la necessità di iterazioni aggiuntive all’interno dello step di calcolo
• a parità di dimensioni e tipologia del problema, il tempo di calcolo aumenta con  n3/2 (dove n è il numero dei gridpoint) a fronte del fattore n3 del metodo FEM
• all’instabilità fisica non è necessariamente associata instabilità numerica
• problemi di grandi dimensioni possono essere modellati con poca memoria poiché non esiste una matrice di rigidezza da memorizzare
• simulazioni in grandi spostamenti non richiedono tempi di calcolo aggiuntivi.
• la logica dei volumi finiti consente di by-passare il necessario rispetto della congruenza tipico delle discretizzazioni ad elementi finiti

A partire dalla versione 7, gli sviluppatori hanno inoltre creato un potentissimo connubio con il motore ad elementi distinti 3Dec, software di punta di Itasca per la simulazione di scavi in roccia fratturata e per lo studio di frane in materiali lapidei. La versione 7 di entrambi gli applicativi consente un’importante sinergia finalizzata a sfruttare le potenzialità complementari di Flac3D e 3Dec. E’ possibile ad esempio seguire l’evoluzione di una frana di blocchi lapidei che rotolano lungo un pendio modellato al continuo, impattando poi a valle contro una rete paramassi. E’ possibile altresì simulare l’attraversamento durante uno scavo in sotterraneo di una zona di materiale completamente incoerente.

L’integrazione del motore ad elementi distinti di 3Dec con il software al continuo Flac3D amplia enormemente la panoramica di problematiche affrontabili, consentendo di fornire alla committenza risultati più aderenti alla risposta reale dei materiali geotecnici.