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ZDEM/VBOX应力应变处理

应力应变处理

vboxdaily -s ./datass 计算应力应变
vboxss --dir ./datass 绘制应力应变

vboxdaily push.py
vboxdaily 计算，将生成 ./data 文件夹
vbox2jpg --dir=./data
生成jpg，生成计算过程图．注意：这里，只需指定 --dir ，不加其它任何参数．
新建datass文件夹，根据jpg挑选需要计算应力应变的.dat文件，复制到datass文件夹中。
这里，挑选原则如下：
- 刚沉积完，并给定颜色，准备挤压的初始模型，必须。all_0000006000_ini.dat
- 刚剥蚀完，准备挤压的模型，必须。all_0000036000_ini.dat
- 沉积稳定，准备挤压前的模型。all_0000058000_ini.dat
- 沉积过程不要，其它的可酌情选取。

计算应力和应变

无沉积和剥蚀 vboxdaily -s ./datass
无沉积和剥蚀 vboxdaily --xmove -1000.0 --ymove -1000.0 -g 400 --leftwallid 1 -s ./datass
有沉积和剥蚀 vboxdaily --xmove -1000.0 --ymove -1000.0 -g 400 --leftwallid 1 --addball --delball -s ./datass

用vboxdaily将dat转换文件格式为.out，供GMT绘图用。注意：基于步骤2，我们知道 --xmove --ymove 应该设置为多少．如果有沉积--addball或者剥蚀--delball过程，需添加相应参数．参数解释：

-s, --strain-stress  DataDir
    计算应力应变
    从DataDir读取数据，将应力应变输出到DataDir/ss目录
--xmove X
    配合-s选项，设置模型x方向偏移位移X，默认0.0。
--ymove Y
    配合-s选项，设置模型y方向偏移位移Y，默认0.0。
-g, --grid SIZE
    配合-s选项，设置应力应变计算时候，网格的大小SIZE，默认200.0
--leftwallid ID
    配合-s选项，设置左边墙ID，该墙左边颗粒均会被删除。如果颗粒被挤出到左边墙之外需要设置该参数。
--rightwallid ID
    配合-s选项，设置右边墙ID，该墙右边颗粒均会被删除。如果颗粒被挤出到右边墙之外需要设置该参数。
--addball 
    配合-s选项，应力应变计算过程中，有新颗粒加入体系（沉积）,默认关闭。
--delball 
    配合-s选项，应力应变计算过程中，删除了颗粒（剥蚀），默认关闭。

使用GMT绘制应力应变
- 无沉积和剥蚀 vboxss --dir ./datass
- 有沉积和剥蚀 vboxss --dir ./datass --addball ON --delball ON
- 添加 gmt 环境变量
  把以下内容添加到　~/.bashrc 文件尾，
  vi ~/.bashrc
```
export GMT5HOME=/share/home/hwyin/lib/gmt/gmt545
export PATH=${GMT5HOME}/bin:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=${LD_LIBRARY_PATH}:${GMT5HOME}/lib64
```
- 使用方法
  vbox 处理完成的应力应变数据，在文件夹 datass 中生成应力应变数据 ss 。
  在 ex1 文件夹中输入：
```
vboxss --dir ./datass
```
  有沉积剥蚀事件：
```
vboxss --dir ./datass --addball ON --delball ON
```
  设置x轴最大值 40.0 km，设置y轴最大值 10.0 km，设置颜色条应力最大值400 MPa：
```
vboxss --dir ./datass --xmax 40.0 --ymax 10.0 --maxstress 400.0
```
  实例目录结构：
```
|-- ex1
    |-- lsf1.sh
    |-- lsf2.sh
    |-- push.py
    |-- data
        |--  all_0000000000_ini.dat
        |--  ...    
        |--  all_0000005000.dat    
        |--  all_0000058000_ini.dat
        |--  all_0000108000.dat    
    |-- datass
        |--ss
           |-- data
               |-- *.out
        |-- all_0000006000_ini.dat
        |-- all_0000026000.dat
```
  运行完成之后， ss 目录结构如下
```
        |-- ss
            |-- data
                |-- *.out
            |-- ps
               |-- *.ps
            |-- Tmp
                |-- *.grd
            |-- *.jpg
```
  - data 应力应变原始数据
  - ps 输出的应力应变图(矢量图)
  - tmp 计算应力应变产生的中间数据
  - *.jpg 输出的应力应变图(位图)
- 参数说明：
  - --addball ON/OFF 有沉积事件，默认OFF
  - --delball ON/OFF 有剥蚀事件，默认OFF
  - -d, --dir 设置数据所在目录
  - -h, --help 打印帮助信息
  - --showcolorbar ON/OFF 绘制颜色条，默认ON
  - --showlable ON/OFF/abc 绘制颜色条，默认OFF，其中abc只给子图命名为abc
  - --stressshear ON/OFF 绘制剪切应力，默认ON
  - --stressmean ON/OFF 绘制平均应力，默认ON
  - --strainshear ON/OFF 绘制变形应变，默认ON
  - --strainvol ON/OFF 绘制体积应变，默认ON
  - --width value 图片宽(cm)，默认14
  - --xmax value x轴最大值(km)，默认自动设置
  - --ymax value y轴最大值(km)，默认自动设置
  - --maxstress value 最大应力值(MPa)，默认 300
  - -v, --version 显示版本信息

提交计算

挑选完dat文件后，可用下文的　lsf2.sh 提交计算

实例

bsub < lsf1.sh 提交，将完成步骤 1和2
新建datass文件夹，将需要处理的dat复制到datass文件夹(自己选dat)　
bsub < lsf2.sh 提交，将完成步骤 4和5
把datass和jpg发给李长圣，等待处理结果！

目录结构：

|-- ex1
    |-- lsf1.sh
    |-- lsf2.sh
    |-- push.py
    |-- data
        |--  all_0000000000_ini.dat
        |--  all_0000001000.dat    
        |--  ...    
        |--  all_0000005000.dat    
        |--  all_0000005000_ini.dat
        |--  all_0000006000.dat    
        |--  all_0000006000_ini.dat
        |--  all_0000016000.dat    
        |--  all_0000026000.dat    
        |--  all_0000036000.dat    
        |--  all_0000036000_ini.dat
        |--  all_0000046000.dat    
        |--  all_0000056000.dat    
        |--  all_0000056000_ini.dat
        |--  all_0000056100.dat    
        |--  ...
        |--  all_0000057900.dat    
        |--  all_0000058000.dat    
        |--  all_0000058000_ini.dat
        |--  all_0000068000.dat    
        |--  all_0000078000.dat    
        |--  all_0000088000.dat    
        |--  all_0000098000.dat    
        |--  all_0000108000.dat    
    |-- datass
        |-- all_0000006000_ini.dat
        |-- all_0000026000.dat
        |-- all_0000036000_ini.dat
        |-- all_0000056000.dat
        |-- all_0000058000_ini.dat
        |-- all_0000078000.dat
        |-- all_0000108000.dat

文件内容：

lsf1.sh

#!/bin/bash
#
#BSUB -J sheng
#BSUB -q mpi
#BSUB -n 24
#BSUB -R "span[ptile=24]"
vboxdaily push.py
vbox2jpg -j 24 --dir=./data   
convert -delay 100 ./data/*[0-9].jpg -loop 0 ./data/process.gif

lsf2.sh

#!/bin/bash
#
#BSUB -J stress
#BSUB -q mpi
#BSUB -n 24
#BSUB -R "span[ptile=24]"
vboxdaily --xmove -1000.0 --ymove -1000.0 -g 400 -j 24　--leftwallid 1 --addball --delball　-s ./datass

push.py

######################################
# title: 一个实例学会VBOX 加入剥蚀 沉积 演示应力应变处理过程
# date: 2020-06-28
# authors: 李长圣
# E-mail: sheng0619@163.com
# www.geovbox.com
#######################################
#程序初始化
START
#颗粒设为球，计算颗粒体积用4/3*pi*r^3计算
set disk off
#设置研究范围 
BOX left 0.0 right 42000.0 bottom 0.0 height 12000.0 kn=0e10 ks=0e10 fric 0.00 
#设置挡板墙，这里模型采用hertz接触模型，挡板墙的kn ks无效，计算时取颗粒的参数
WALL ID 0, NODES (   1000.0 ,   1000.0 ) (  41000.0 ,   1000.0 ), kn=0e10 ks=0e10 fric 0.0 COLOR black
WALL ID 1, NODES (   1000.0 ,  10000.0 ) (   1000.0 ,   1000.0 ), kn=0e10 ks=0e10 fric 0.0 COLOR blue
WALL ID 2, NODES (  41000.0 ,   1000.0 ) (  41000.0 ,  10000.0 ), kn=0e10 ks=0e10 fric 0.0 COLOR red
#在矩形范围内生成颗粒
GEN NUM 100000.0 rad discrete 60.0 80.0,  x ( 1000.0, 41000.0), y ( 1000.0, 10000.0), COLOR black GROUP ball_rand
#设置颗粒的微观参数
PROP DENSITY 2.5e3, fric 0.0, shear 2.9e9, poiss 0.2, damp 0.4, hertz
#设置时间步及重力加速度
SET  DT 5e-2,  GRAVITY  0.0,  -10.0
#设置每1000步保存一次ps格式的计算结果
SET  ps 1000
#设置每1000步保存一次dat格式的计算结果
SET  print 1000
#沉积，计算5000步
CYC 5000
#删除4000米以上的颗粒
DEL RANGE y 4000.0 999000.0
#平衡，计算1000步
CYC 1000
#输出包含颗粒的[x y r]信息的初始模型 init_xyr.dat
#EXP init_xyr.dat

#设置bond粘结，使颗粒具有粘聚力
PROP ebmod 2e8 gbmod 2e8  tstrength 2e7 sstrength 4e7 fric 0.3 
#给地层赋上颜色
PROP COLOR lg          range y 1000.0  1500.0
PROP COLOR green       range y 1500.0  2000.0
PROP COLOR yellow      range y 2000.0  2500.0
PROP COLOR red         range y 2500.0  3000.0
PROP COLOR black       range y 3000.0  3500.0
PROP COLOR mg          range y 3500.0  4000.0
PROP COLOR blue        range y 4000.0  4500.0
PROP COLOR gb          range y 4500.0  5000.0
PROP COLOR violet      range y 5000.0  5500.0

#设置挡板墙摩擦系数
WALL id 0 fric 0.3
WALL id 1 fric 0.3
WALL id 2 fric 0.3
#设置墙的挤压速度 x方向速度为2.0
WALL id 1 xv 2.0
#设置墙的挤压量x方向推进3000.0，每挤压2000.0保存一次计算结果
IMPLE wall id 1 xmove 3000.0 save 2000.0 print 1000.0 ps 1000.0

##################################### 剥蚀 #####################################
# 删除4000米以上的颗粒
DEL RANGE y 4000.0 999000.0
################################################################################

#设置墙的挤压量x方向推进3000.0，每挤压2000.0保存一次计算结果
IMPLE wall id 1 xmove 2000.0 save 2000.0 print 1000.0 ps 1000.0

##################################### 沉积 #####################################
#停止挤压，墙的x方向速度改为0.0
WALL id 1 xv 0.0
#沉积。在挤压前端12000～40000.0上方，沉积约 1 km 颗粒。y的范围需要设置为4000-6000。
#经验：颗粒充填满2km范围，沉积之后的地层厚度约为1km
GEN NUM 100000.0 rad discrete 60.0 80.0,  x ( 10000.0, 41000.0), y ( 4000.0, 6000.0), COLOR gb GROUP sed
#设置沉积颗粒 GROUP=sed 的微观参数
PROP DENSITY 2.5e3, fric 0.3, shear 2.9e9, poiss 0.2, damp 0.4, hertz range GROUP sed
#计算2000步，让颗粒沉积下来
SET print 100 #每 100 步输出一次计算结果
CYC 2000
################################################################################

#设置墙的挤压速度 x方向速度为2.0
WALL id 1 xv 2.0
#设置墙的挤压量x方向推进3000.0，每挤压2000.0保存一次计算结果
IMPLE wall id 1 xmove 5000.0 save 5000.0 print 1000.0 ps 1000.0

#计算停止
STOP