離散元法
離散元法
把研究對象分離為剛性元素的集合,使每個元素滿足牛頓第二定律,用中心差分的方法求解各元素的運動方程,得到研究對象的整體運動形態。
離散元法按其單元類型可分為顆粒離散元和塊體離散元。顆粒離散元中,顆粒為剛性的圓盤(2D)與球體(3D),顆粒之間允許位移重疊,以及顆粒的分離。
基於離散元法的商業軟體:ITASCA公司的UDEC、PFC及Thornton版GRANULE
2013年,南京大學劉春博士開發了MatDEM。MatDEM採用創新的GPU矩陣計演演算法和三維接觸演演算法,實現了每秒1400萬次三維單元運動計算(二維4000萬),計算單元數和計算速度達到了國外商業軟體的30倍以上(300萬三維單元,1000萬二維單元)。軟體實現了自動堆積建模,分層賦材料,節理面和荷載設置,豐富的后處理功能和二次開發等。研究生通過簡單學習即可完成地質和岩土工程大規模離散元模擬。
2014年,國內公司發布了基於GPU加速技術的離散元模擬軟體StreamDEM。