好消息! FLAC2D 9.0及FLAC3D 9.0正式释出罗! ...
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FLAC自学
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第二章 视窗环境3
https://www.jscic.com.tw/custom_133037.html 2.1 FLAC2D的多元视窗及环境设定 2.1 FLAC2D的多元视窗及环境设定 第二章 视窗环境   FLAC2D的视窗编排与Itasca的其他软体FLAC3D、UDEC、3DEC、PFC都大同小异,读者熟悉这个软体之后要使用其它前述之软体不会产生太大的障碍。FLAC2D的视窗呈现多元的内容,我们无法於本书中涵盖所有的内容,但是会尽量将您在分析的过程中可能会遇到的情况做详细的说明。   2.1 FLAC2D的多元视窗及环境设定             FLAC2D的视窗涵盖的内容相当多,且视窗亦随著操作的过程而产生多种变化,下图为以FLAC2D 9.00.169的版本为例之视窗布置(Layout),这种布置堪称是最能够呈现我们所需要的内容。为求能清晰的呈现,在此我们将视窗切分为4个区来逐一说明 :  
https://www.jscic.com.tw/custom_133039.html 2.1.1 视窗第 I 区 2.1.1 视窗第 I 区 2.1.1 视窗第 I 区 视窗第I区的内容(参见下图)从上到下依序为 : 主功能标签 (含 [File]、[Edit]、[Tools]、[Help] 四个标签) 。专案(Project)窗格 (主要分为Data Files、 Plots、Save States、Sketch Sets等档案类型区块,双击各区块内的档案可激活该档案),及工作区显示切换钮 (包括 [Project]、[Workspace]、[Commands] 三个按钮)        兹将第1区的内容由上至下说明如下:  1.     四个主功能标签 :   (1). [File] : 主要是控制project档案的开启储存,另外还附带格网及图形的储存及列印输出。其下拉选单如下左图所示。点击 [New Project] 会显示用户的目录供指定一个新的project档名(下右图)。     A. 若点击 [File] / [New] ,则延伸出一个选单,该选单有三个选项(下左图),其中 [Data File] 让我们建立一个新的Data档於 project资料夹(下右图)。         当设定好一个新的Data档名后(譬如 111.dat),在Editor窗格将产生该档名的空白编辑器(Data Editor)容许键入该data档案内容(见下图)。请参见第一章的1-5节「新手上路」,有关如何建立一个新的project资料夹及新的分析数据档。       B. 点击 [New] --> [Plot] ,则弹出一个供输入绘图档案名称的输入框 (假设名称是 Plot04),按 [ok] 后,则一个空白的图框即出现,供设定绘图内容来显示於其视图区。     C. 点击 [New] --> [Sketch set] ,则出现一个要求输入新的草图集(Sketch sets)名称的对话框,注意: 草图集的名称须以英文字母开头,不可以是数字。假设我们输入名称是Sketch1,按 [ok] 后,出现一个具尺规与方格的草图绘图板 (下图),其右上方为有关草图绘制的工具,这个草图可以生成格网,最后再将该格网送出并直接转换为模型窗格(Model Pane)。我们可以在任何时候双击Project窗格最底下的Sketch Sets的草图档案来叫出这个草图,但如果修改它,则意味著已经建立的模型将失效。我们会在后面章节详细的说明如何在草图绘图板上建立格网。这是FLAC2D的强大建模系统,它比之前的FLAC2D版本更简单许多,因为舍弃了I、J系统,且容许非结构性(Unstructured)的网格建立。所谓结构性的网格就如FLAC 8.1版一样,网格排列整齐且每个网格皆为四边形,因此当模型的形状复杂时,必须在其中加入许多辅助线,而非结构性网格并没有这些规定。非结构性网格可以容许三角形的网格存在。       D. 点击 [File] --> [Open/Import] 可以开启既存的FLAC2D project 档。     E. 点击 [File] --> [Grid] 可以延伸一个选单(下图),该选单内容为从FLAC2D档案中汇入模型几何档 (Import from FLAC2D),供进一步的分析使用,在第一章中,我们已说明如何将FLAC2D的模型几何利用这个选项来汇入FLAC2D使用。而底下的Export to FLAC2D则是将这里的模型几何档汇出到其它目录中做其它分析的使用。       F. [  Close project] 与 [ Quit ] : Close Project是关闭目前的Project,容许随即开启另一个 Project,而 Quit 是关闭 FLAC2D。二者差异很大,不要按错了。 如果我们在Project 窗格中双击Plots 项下的档案(例如 plot04),则工作区将转换成Plot04的绘图窗格,这时我们再来点击 [File],会发现其下拉选单出现一个 Plot04的选项,该选项尚可延伸出一个选单(下左图),其中有一个选项是 [Print],藉由这个 [Print] 选项,我们可以直接使用印表机来列印Plot04所显示的图形(下右图)     (2). [Edit] : 这个主功能标签的下拉选单(见下图)主要是针对文字编辑器而设的,若把工作区(即第II区)切换到 Plot 或 Model再按 [Edit] 则下拉选单中将仅剩 [Copy Information] 是活跃的(Active),但就文字编辑器而言 [Edit] 对程式码的编辑操作是一个相当方便的设施。读者可以自行试试各项编辑功能。   这其中,作者认为 [Find]、 [Replace] 及 [Block Comment] 是相当有帮助的。对初学者而言,有可能需要复制一个完整的范例程式码再分段的执行看看该段程式码会产生什么结果,这时只要将其他部分的程式码选取,再用 [Block Command]全部加上注释符号 ( ; ),则该整段程式码将变成注释,FLAC2D不会去执行其内容,只会执行我们想要知道的片段。[Edit] 的选项,在编辑器中亦以图示工具显示在其上方,方便直接操作(下图)   (3). [Tools] : 其内容相当丰富且重要。Tools包括 Options等7个功能选项(见下图)。其中仅是Options项下即又有14种不同的设定,这些设定大部份都是FLAC2D的相关环境与运作的设定,在这个阶段要详细的介绍这些内容并不洽当,因为会牵涉到许多需要做大篇幅说明之词汇、机制及功能,况且原厂已针对这些内容做了最佳设定,我们并不需要去做太多的变更,只需要知道有这些项目的存在即可,因此底下仅针对我们可能会想变更的部分做说明,其余的将留给读者自行测试。         A. [Tools] / [Options]       [Tools] / [Options] / [General] :       如下图,上半部内容是在控制程式(Program)进行的相关设定,这部分可以维持原厂设定。下半部是有关分析模型的标题及历史(History)采样点频率等,这些在每一个分析模型皆可分别设定,这里较为重要的是,历史采样点的预设值是每10个时阶采样一次。「历史」是FLAC的一项重要的设施,我们选取了一个变数,然后每10个steps纪录(采样)变数的值,这些值随著步进数的演化就称为历史,历史可以Plot来绘出其曲线藉以观察该变数在运算过程中的变化状况。我们可以改变历史采样的频率,譬如每2个steps采样一次,但这通常是以程式码来改变,而不在这里做设定。           [Tools] / [Options] / [Movie] :       这是FLAC2D制作Movie的功能选项(见下图),经由这个选项的简单设定,可以轻松地撷取系列的图片来制作GIF档。我们会於后面绘图的章节一并说明。           [Tools] / [Options] / [Console] :       Console (控制台)窗格位於视窗中间的底部即第IV区,控制台分为上半部的资讯显示区及其下方的「 FLAC2d ] 」之指令逐行输入框 (如下图),我们可以在该输入框逐行的输入程式码来进行分析,上方的资讯显示区则会列出我们输入的程式码以及程式的回响 (Echo)资讯。           控制台选项的设定主要是文字及背景的颜色(见下图),控制台的资讯文字分为一般正常的文字(预设为黑色)、资讯(information)文字(在这里显示我们已将之改为深蓝色)、警告文字及错误讯息文字的颜色及型式。 上述为 [Tools] 中有关 [ Options] 较为重要的选项内容。     B. [Tools] / [ Generate Movie Frames] :       Tools的第二个功能选项为生成系列图片档供制作电影(GIF),但其实我们可以用 [ Options ] 里面的 [ Movie ] 来取代这个选项的操作,会更容易且更有弹性。     C. [Tools] / [Bundles] :       此功能项目为一种打包(Pack)及解包(Unpack)设施,如下图所示,主要是针对 PFC软体所设计的。PFC 包含大量难以理解或记住的文件之相依关系。使用“手动”方式来转移项目可能会因遗漏或其他不完整情况而发生错误。“Bundle”提供了一种不易出错的方式,将所有项目及其相依项目打包在一起,从而增加了成功转移的机会。         D. [Tools] / [Disable Tooltips] :       当我们将滑鼠移至工具列中的图示 (icon),一秒后即会出现该工具图示的名称或功用,此即工具提示(tooltips),此项工具容许我们取消该提示的出现(这个功能似乎有点多此一举)。       E. [Tools] / [ Check Modifications ... ] :       点击查阅最新版本(或点击连结下载)以及过去程式修订的内容记录(如下图的节录)。         F. [Tools] / [Plugins] :       可以载入额外的组成律(Constitutive Model)。       G. [Tools] / [Dynamic Input Wizard] :       动态分析输入精灵,当用户拥有动态分析附挂程式 (Dynamic option)时,可以使用本精灵来输入加速度或速度的历时(地震实测值)资料,这个精灵会导引用户,经由4个简单步骤即可轻易地执行即时(Real-time)动态分析。   (4). [Help] : Help标签里面的选项是针对使用这个软体的协助事项,其中前三项是针对用户在使用FLAC2D的学习及使用方面的协助。         A. [ Help and Documentation ] :       点击后会在视窗右侧出现使用手册,这个选项所出现的使用手册是从FLAC2D的说明开始的(如下图)       B. [ Contextual Help ] :       会依据滑鼠游标於文字编辑器中的位置呈现该指令的使用说明,使用时将游标移至指令的后面再按 F1 键,则如下图,出现的说明会依指令的关键字不同而呈现对应的内容。         C. [ Example ] :       在这个选项里面可以连结并运算存於C槽里面软体所附带的范例档(下图),但是它的存取受到限制,因此我们应先将该些档案复制到 D槽再来使用。请特别注意,档案的路径不能使用中文字,最常发生问题的是「桌面」这二个中文字。         D. [ License ] :       这个选项包括可以确认您所拥有的License / Key的内容。Itasca软体之License授权方式有三种 : Local Key (一般硬体锁) 、 Network Key ( 内部网络硬体锁) 以及 Web License (网路授权)。自2024年起 Itasca公司逐渐取消硬体锁的供应。倘若您无法顺利启动程式,则可尝试点击 [Help]   --> [License] --> [Specify License location] (如下图所示)           这时,程式会出现如下图之资讯 :           通常无法顺利启动是因为程式抓不到 License。如果您使用的是硬体锁,则应勾选 [ Local Key] 再按 [ Test ] ; 如果您使用的是 Web License 则勾选 [Web License] 再按 [Test ]。程式应该会在中间原本空白的栏位显示出您的License名称及序号,点击该序号则会在右侧出现该License的授权内容 --> 按 [Save and Exit] 即可。   2. 专案窗格 (Project Tile)  专案窗格 (以下我们会经常直接使用「Project」来取代「专案」这两个字) ,主要有四个部分 : Data files、 Save files、 Plot files 及 Sketch Sets。双击其项下的档案将能激活它使其显现於工作区(Workspace即第II区的视窗)。   3. 工作区显示切换钮 工作区显示切换钮有三个 : [Project]、[Workspace]、[Command]。程式皆预设为开启 (按钮环有框线) 如下左图所示因此我们看到的视窗有Project 窗格、工作区(即文字编辑器或视图)窗格、指令回响与运算状态显示的控制台窗格。我们也可以隐藏窗格的显示,譬如下右图即是点击 [Project] 让Project窗格隐藏。
https://www.jscic.com.tw/custom_133038.html 2.1.2 视窗第 II 区 2.1.2 视窗第 II 区 2.1.2 视窗第 II 区   视窗第II区的内容(下图)可谓FLAC2D的核心,这一区称为工作区,它的内容是可以切换的,例如工作区可以切换为草图(Sketch)窗格、文字编辑器窗格、及视图窗格,亦即这三个窗格共用一个工作区的视窗空间。只要在Project窗格双击档案名称,则工作区将呈现该档案的内容。   依照上图所显示的项目,我们依序说明如下: 1.  执行按钮 :    一个看似不起眼的箭头符号却是重中之重。执行(Execute)按钮只出现於文字编辑器窗格,因为只有文字编辑器的内容才需要执行编译及运跑,其它诸如Plot、Model、Sketch等窗格呈现在工作区时都不会需要执行编译/运跑工作。另外,我们也可以快捷键 Ctrl + e 来替代点击执行按钮。  2.  工作区的标题 : 标题为工作区内容之档案名称。如果工作区呈现的是图形,则标题显示该图形的档名; 如果工作区的内容是程式码,则标题显示该程式码的data档名。当我们对data档的内容作了变动,则该标题的右上方会出现一个 * 号,表示data档的内容已变动但仍未储存,我们可藉由 Ctrl+S 或 [File] --> 来储存档案并消除该 * 号。  3.  工作区下拉选单按钮         点击该蓝色倒三角形符号会出现一个下拉选单(见下图) ,该下拉选单会随著工作区的内容改变,其中左图是工作区显示为 data档时的下拉选单,而右图则是工作区显示为图形时的下拉选单。   (3-1). : 选取 Model 可於工作区切换到 Model 窗格,在未建立任何 Model前,这个Model的窗格将空无一物。当我们有了Model的内容之后(如下图),则Model窗格即会显示Model的模型。   (3-2). : 点击 即延伸出 、 、 的选项。这里的 选项其实是与 [File] 标签里的 是完全相同的,请参考前面的说明。   (3-3). <Open/Import...> : 选取后会弹出电脑的目录供选取资料夹中的档案,这与 [File] 中的 <Open/Import...>功能相同。   4. 工作区分割控制钮       :    点击工作区分割控制钮会出现一个下拉选单,容许我们将工作区做上下左右来分割窗格(下图)。让工作区的左边多出一个窗格,如此类推。我们可以在各个窗格置入不同的内容。请注意: 这些分割的窗格中只有一个是当前的活跃(Active)窗格。     下图中,我们将工作区利用及 、分割为三个窗格,各放入 data档内容、位移图、安全系数图。这当中,目前活跃的窗格为右下方的图,因为其窗格的左上方安全系数 显示为蓝色斜体字且多了底线,在这情况下我们所有的动作将只会对这个窗格的内容产生影响。若要切换活跃窗格只需点击该窗格即可。                  分割窗格是一个相当有用的设施,它容许我们在文字编辑器窗格边辑程式码,边辑后按下执行钮即可同时在另一个窗格看到模型图形随著运算的进行产生变化,倘若图形的变化并非我们所预期的,我们可以随时按 [interrupt] 来中止运算,并著手程式码的再编辑,尤其是进行参数的测试时,使用分割工作区的方式可以让测试的效率大幅提升。  5.  动态工具列: 动态工具列位於工作区上方,这些工具依活跃(Active)窗格的内容而改变,譬如模型窗格的工具列即与草图窗格者有相当大的差异,底下将各窗格的工具列秀出,我们将於说明各该窗格时再详细叙述。                   6.   行内指令提示符   :     行内指令提示符(Inline Help)只有在文字编辑器窗格才会出现,因为这个设施是为了帮助用户撰写程式码,因此它的位置是随著游标的位置上下移动,譬如下图中,当我们写到第10行的zone后点击该提示符,则会弹出zone的用法提示,接著再继续撰写到initial-stresses后点击该提示符,则显示zone initial-stresses的用法。   再举一个例子进一步说明行内指令提示符的方便性。在下图的第16行程式码,我们把游标置於ratio后面按行内指令提示符,弹出有关ratio指令的相关提示,我们以右键点击提示内的ratio-average则出现一个进一步查询操作的选单。这个选单中较有用的是 及 < Find Examples of Selected [F4] >。进一步的点击 < selection Reference [F1] > 则出现 ratio-average的指令(关键字)说明。   另若我们选择 < Find Examples of Selected [F4] > ,则进一步列出含有ratio-average的用法范例 (见下图),选择其中一个范例,则右侧出现该范例并凸显含ratio-average的程式码。  
https://www.jscic.com.tw/custom_133040.html 2.1.3 视窗第 III 区 2.1.3 视窗第 III 区 2.1.3  视窗第III区   第III区的内容依据工作区的内容改变,当工作区为文字编辑器时,第III区呈现指令的使用说明 - 这是预设情况(下左图) ; 当工作区为图形时,则呈现图形的控制面板(下右图)。      当第III区显现使用说明时,我们可以将游标移置想要查询的指令处按 F1键来查询。我们也可以以右键点击使用说明,在弹出的选单选取 < Open in Default Browser> (见下图) 让使用说明於浏览器中开启,以获得更大的查询视窗。   另当工作区为文字编辑器时,除了使用说明之外,也可切换为Fish全域变数列表,其切换按钮位於第III区的工具列中,如下图所示。当工作区为图形时,第III区呈现相应的绘图控制面板(参见下图右侧),该面板主要包含三大项 : (1). Plot Item List (绘图项目列表) (2). Attributes ( 绘图项目的属性) (3). Information (游标於图形中的位置之相关资讯)。有关绘图的属性设定我们将在第十一章做一个完整的说明。   图形的操控可点击 [ Plot Views and Controls] 工具再以滑鼠点击或拖曳来调整其大小及位置(参见下图) 。但其实只要旋转滑鼠的滚轮即可放大缩小图形 ; 按住左键即可拖曳图形。    
https://www.jscic.com.tw/custom_133041.html 2.1.4 视窗第 IV 区 2.1.4 视窗第 IV 区 2.1.4 视窗第IV区           第 IV区包含4个可以切换的重要窗格(参见下图) : Console (控制台)、Python 脚本编码窗格、Fish全域变数显示窗格、状态记录窗格(State Record)。 兹分述如下 :     1.  Console (控制台)      顾名思义,控制台是掌控程式执行的控制中心,在程式编译、运跑及反馈的过程都可以在控制台的窗格中看到,甚至我们的输出(List或io.out)都是显示在控制台窗格中。通常对於初学者而言,Console的意义不大,但是当您越进入状况时,您会发现可以从控制台中获得很多的资讯,尤其是可以获知程式是如何处理您的指令。      控制台的窗格很小,但是我们可以点击第I区底部的 [ Workspace] 来让窗格变大以方便查看或截图。      另外,以右键点击控制台的窗格,在弹出的选项中选取 [ Clear All ] 可以清除之前控制台的纪录,方便针对一个新的运跑来查看纪录。       控制台的工具列      控制台的工具及功能说明如下图所示 :    2.  Python    Python是Fish的另一种替代方案,Python有其强大的计算能力及资料图形处理方法譬如NumPy, SciPy, 及 PySide等。点击 [Python]按钮来切换到Python的编辑器,如下图。   3.  FISH Global Symbols    FISH全域变数(符号)窗格可列出使用於Fish的全域变数符号及值,这些变数名称都是我们自取的,全域变数可通用於Fish的内部及外部,这些变数随著运算持续的改变,下图中列出的变数值为程式执行完毕后 该些变数最后的值。相对於全域变数者为局部变数,局部变数只有在Fish里面,程式才会认识它,一旦出现於Fish外部,程式即会给出错误讯息。   4.  State Record 状态纪录是纪录从开始进行模拟到目前「可以程式码表现的动作」。例如下右图我们先开启一个草图集取名为“Slope”, 然后开始使用图形介面来画图,画图的每一个动作都被转换为程式码记录在 State Record窗格中。   我们可以将这些纪录在 State Record的程式码储存为 Data档,如此这个草图集的几何图形即成为可携带式。要将State Record里面的程式码转为data档,只需要点击工具列上最后一个图示(参见下图),即可将其储存於Project 资料夹中。  下图为储存为“Slope”的dat档,我们利用 [File] --> <Open/Import>将它叫出来后於文字编辑器的样貌     我们可以将这个data档复制到一个新的Project资料夹中(或e-mail给其他人),把这个data档叫出来后再执行,则新的Project窗格将会出现一个草图集名称为“Slope”,其画出的图也会是一样的(参见下图)。    
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