pfc離散元仿真專題

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（有限元法、有限差分法、大變形處理（CEL，ALE）非連續(xù)處理（XFEM，非連續(xù)單元））

1.2基于點(diǎn)的模擬方法

1.2.1 離散單元法(DEM)

1.2.2 光滑粒子流方法(SPH)

1.2.3 物質(zhì)點(diǎn)法(MPM)

1.2.4 近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方法（Peri-dynamics）

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

2.1.1離散元的計(jì)算原理

2.1.2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

?

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

3.2.1 FISH基本語法

3.2.2函數(shù)定義與調(diào)用

3.2.3采用FISH語言創(chuàng)建模型

3.2.4采用FISH語言控制模擬過程

3.2.5采用FISH語言處理模擬結(jié)果

3.2.6 FISH Callback操作

3.3 COMMAND命令

3.3.1 COMMAND命令的結(jié)構(gòu)

3.3.2采用COMMAND命令創(chuàng)建模型

3.3.3采用COMMAND命令控制模擬過程

3.3.4 COMMAND命令與FISH語言的混合使用

3.4 PYTHON語言

3.4.1 PYTHON語言介紹

3.4.2與PFC相關(guān)的PYTHON基本語法

3.4.3 Numpy庫的使用

3.4.4 PFC與PYTHON接口的使用

離散元模擬方法

?

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

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

4.2.2接觸模型參數(shù)的標(biāo)定方法

4.3其他問題

4.3.1模型邊界條件施加方法

4.3.2各種阻尼的選擇

4.3.3時(shí)步與時(shí)步縮放

4.3.4試樣尺寸、顆粒數(shù)量、級(jí)配選擇

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

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

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

5.4直剪試驗(yàn)?zāi)M

5.5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

6.1.1活動(dòng)門試驗(yàn)簡(jiǎn)述

6.1.2土壓力與活動(dòng)門位移的關(guān)系

6.1.3力鏈與土拱結(jié)構(gòu)

6.2盾構(gòu)隧道掌子面穩(wěn)定性

6.2.1主動(dòng)失穩(wěn)模式

6.2.2被動(dòng)失穩(wěn)模式

6.3砂土場(chǎng)地基坑開挖與支護(hù)

6.3.1圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)參數(shù)等效與模擬方法

6.3.2分部開挖模擬

6.3.3結(jié)果分析

6.4節(jié)理巖體中的硐室開挖穩(wěn)定性

6.4.1節(jié)理強(qiáng)度、節(jié)理方向?qū)Ψ€(wěn)定性的影響

6.4.2硐室深度對(duì)穩(wěn)定性的影響

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

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

7.4基于離散—連續(xù)域耦合的地基承載力分析

8 流固耦合分析

8.1顆粒與流體相互作用

8.2流固耦合框架

8.3分析實(shí)例

8.3.1單向耦合

8.3.2孔隙介質(zhì)中Darcy流模擬

接觸模型及開發(fā)

?

9 離散元接觸模型與開發(fā)

9.1離散元接觸模型框架

9.2典型離散元接觸模型及調(diào)用方法

9.2.1接觸模型調(diào)用的參數(shù)體系

9.2.2彈性-理想塑性模型

9.2.3點(diǎn)膠結(jié)接觸模型

9.2.4平行膠結(jié)接觸模型

9.2.5抗轉(zhuǎn)動(dòng)接觸模型

9.2.6多接觸模型并存的處理

9.3自定義離散元接觸模型

9.3.1 C++接觸模型庫的結(jié)構(gòu)

9.3.2毛細(xì)力接觸模型

9.3.3抗轉(zhuǎn)動(dòng)接觸模型

9.3.4膠結(jié)接觸模型

9.4接觸模型研究思路與方法

9.4.1接觸試驗(yàn)

9.4.2模型概化