pfc離散元仿真

理論基礎(chǔ)及PFC入門

1 巖土工程數(shù)值模擬方法概述

1.1基于網(wǎng)格的模擬方法（有限元、有限差分、大變形處理CEL、ALE、XFEM）

1.2基于點(diǎn)的模擬方法（離散單元法DEM、光滑粒子流方法SPH、物質(zhì)點(diǎn)法MPM）

1.3基于塊體的模擬方法

2 ?離散元與PFC軟件操作

2.1 離散元的基本原理（計(jì)算原理、宏觀參量與微觀參量的關(guān)系）

2.2 PFC軟件界面操作

2.3文件系統(tǒng)

2.4顯示控制

2.5幫助文檔的使用

FISH、PYTHON語言及COMMAND命令

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3 PFC軟件的計(jì)算控制方法

3.1 PFC計(jì)算控制的語言邏輯

3.2 FISH語言（基本語法、函數(shù)定義與調(diào)用、創(chuàng)建模型、控制模擬過程、處理模擬結(jié)果、FISH Callback操作等）

3.3 COMMAND命令（命令結(jié)構(gòu)、創(chuàng)建模型、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與繪圖、控制模擬過程、求解控制、狀態(tài)查詢、與FISH語言的混合使用等）

3.4 PYTHON語言（基本語法、Numpy庫的使用、接口的使用等）

離散元模擬方法

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4 離散元模擬方法

4.1離散元數(shù)值試樣的生成方法

4.1.1單元試樣模型生成方法

4.1.2邊值問題（場(chǎng)地）模型生成方法

4.1.3連續(xù)—非連續(xù)耦合模型生成方法

4.1.4復(fù)雜顆粒形狀的模擬方法（Rblock方法、Clump方法）

4.2接觸模型選擇與參數(shù)標(biāo)定

4.2.1離散元接觸模型的選擇原則—12個(gè)內(nèi)置模型

4.2.2接觸模型參數(shù)的標(biāo)定方法與參數(shù)意義—以膠結(jié)顆粒材料（巖石、膠結(jié)砂土等）為例，講授參數(shù)標(biāo)定步驟

4.3其他問題

4.3.1模型邊界條件施加方法（達(dá)到初始平衡狀態(tài)、開挖類模擬、填筑類模擬、加載類模擬、周期性邊界、應(yīng)力伺服）

4.3.2各種阻尼的選擇（粘滯阻尼、局部阻尼、滯回接觸模型）

4.3.3時(shí)步與時(shí)步縮放（靜力、動(dòng)力問題時(shí)步及相關(guān)命令）

4.3.4試樣尺寸、顆粒數(shù)量、級(jí)配選擇

4.3.5 并行計(jì)算

土體單元試驗(yàn)?zāi)M

5 土體單元試驗(yàn)?zāi)M方法

5.1常規(guī)三軸剪切試驗(yàn)?zāi)M(命令流+FISH)

5.1.1建模方法與注意事項(xiàng)

5.1.2模擬結(jié)果分析

5.1.3模擬結(jié)果可視化

5.2真三軸剪切模擬(命令流+FISH)

5.2.1真三軸加載路徑的模擬

5.2.2真三軸強(qiáng)度準(zhǔn)則

5.2.3微觀結(jié)構(gòu)演變過程

5.3不排水三軸剪切模擬(命令流+FISH)

5.4循環(huán)三軸剪切的模擬(命令流+FISH)

5.5顆粒破碎過程模擬(命令流+FISH)

5.6巖石（膠結(jié)顆粒）材料的剪切過程模擬

5.7離散元模擬與彈塑性本構(gòu)模型

工程實(shí)例分析

6 工程實(shí)例分析

6.1活動(dòng)門試驗(yàn)?zāi)M(命令流+FISH)

6.1.1試樣級(jí)配控制

6.1.2應(yīng)力狀態(tài)控制

6.1.3孔隙比的控制

6.1.4 活動(dòng)門加載的實(shí)現(xiàn)

6.2盾構(gòu)隧道掌子面穩(wěn)定性(命令流+FISH)

6.2.1主動(dòng)失穩(wěn)模式

6.2.2被動(dòng)失穩(wěn)模式

6.3節(jié)理巖體中的硐室開挖穩(wěn)定性(命令流+FISH)

6.3.1節(jié)理裂隙巖體的生成

6.3.2初始應(yīng)力狀態(tài)控制

6.3.3 開挖模擬

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PFC3D與FLAC3D耦合模擬與分析

7 離散—連續(xù)域耦合模擬

7.1離散—連續(xù)耦合模擬方法

??與FLAC3D中一維結(jié)構(gòu)單元耦合

??與FLAC3D中二維殼結(jié)構(gòu)單元或三維實(shí)體單元的面的耦合

??與FLAC3D中三維實(shí)體單元的耦合（實(shí)例）

7.2離散—連續(xù)域參數(shù)匹配

7.3基于離散—連續(xù)域耦合的三軸剪切試驗(yàn)?zāi)M(命令流+FISH)

實(shí)例：二維殼結(jié)構(gòu)單元耦合（殼單元模擬橡膠膜-創(chuàng)建耦合墻-施加應(yīng)力邊界等向壓縮-剪切模擬）

7.4基于離散—連續(xù)域耦合的地基承載力分析(命令流+FISH)

實(shí)例：基于Punch indentation案例的修改與實(shí)現(xiàn)

PFC-CFD耦合模擬與分析

8 流固耦合分析

8.1顆粒與流體相互作用理論（CFD模塊概況、體積平均粗網(wǎng)格法、顆粒與流體相互作用計(jì)算）

8.2流固耦合框架

??CFD網(wǎng)格、流體域邊界設(shè)置、網(wǎng)格導(dǎo)入、網(wǎng)格流體參數(shù)設(shè)置

??孔隙率計(jì)算

??耦合時(shí)間間隔、耦合時(shí)步、網(wǎng)格與顆粒尺寸

??耦合步驟

8.3實(shí)例操作分析(命令流+FISH)

8.3.1單向耦合

8.3.2孔隙介質(zhì)中Darcy流模擬（Fipy應(yīng)用）

8.3.3 與FLAC3D的滲流耦合模擬

https://mp.weixin.qq.com/s/ApRddhFCOdNm3Y_44KO-fw