離散元軟體有哪些

⑴ PFC與EDEM軟體各有什麼優缺點哪個軟體比較容易學

DEM和PFC都是基於離散元演算法，所以在原理上其實並無太大不同，主要是在應用上有差別。

1)、EDEM具有非常友好的圖形用戶界面，無論是前處理建模還是後處理獲得各種數據圖表，都非常方便；而PFC主要還是採用命令的操作方式。

2)、EDEM是全三維的離散元求解器，當然，如果想簡化成二維也是可以的；PFC則是分為2D和3D兩個版本。

3)、EDEM能夠方便的進行各種非球形顆粒建模，採用球面填充法組建非球形顆粒。

4)、EDEM的並行計算效率明顯優於PFC。

5)、EDEM能夠支持CAD模型導入，能夠非常快速的進行復雜幾何結構建模。

6)、EDEM可以實現和CFD、FEA及MBD的耦合，處理更加復雜的問題。

7)、EDEM具有基於C++語言的二次開發介面（API介面），支持自定義復雜的動力學模型。

8)、PFC主要應用領域在岩土力學，EDEM目前應用范圍非常廣，重工、農機、制葯、冶金、化工均有比較深入的應用。

當然，軟體都在不斷發展之中，任何優勢和劣勢都不是絕對的。同時，也要看使用者能將軟體的功能發揮到什麼程度。

⑵ 離散元軟體的操作過程是不是涉及到編程的知識

是。經查詢離散元軟體的相關信息得知，離散元軟體的操作過程是涉及到編程的知識的，涉及面非常廣。散元軟體基本通過計算模擬來與實際實驗結果進行對照，驗證模型的正確性和准確性。

⑶ 岩土專業軟體udec和flac的區別

UDEC和FLAC同屬Itasca公司出品的數值計算軟體。

UDEC屬於二維離散元軟體（3DEC為三維離散元軟體），主要用於節理岩體計算，注重接觸面性能。
FLAC屬於有限差分數值計算軟體（FLAC2D和FLAC3D），應用於各類岩土工程問題，所建為連續體模型。
此外還有PFC2D和PFC3D顆粒流軟體，主要用於散粒體分析。
該系列產品中，目前應用最廣泛者為FLAC3D，如隧道、邊坡、地下硐室等；此外FLAC3D的參考資料最為豐富，有多部參考書出版；其他兩者則較少專著。
相關內容最豐富專業的論壇為simwe模擬論壇。

⑷ 怎麼把模型植入到離散單元法軟體中

岩土，經受長期的地質構造作用，在一定的地質環境中形成一定的結構，顯現出寬廣和多變的材料響應范圍。與一般的工程材料相比，它顯現出結構上的不連續性、不均勻性和各向異性，且在物理力學性質上存在非線性。岩土材料的這些特性促使了許多數值模擬方法的發展以研究它的力學行為，如有限差分法、有限單元法和離散單元法。能夠模擬連續和非連續材料各力學行為的數值模擬工具已成為了研究者們追求的目標。

在岩土工程的早期研究階段，太沙基、比奧等先賢們讓碎散的土擁有了和其他連續介質一樣的「方程」，使得連續介質的理論也能夠為其所用。隨著計算機技術的發展以及科學研究的深入，基於連續介質理論的計算方法難以滿足研究者們對於計算精度的要求。受到分子動力學原理的啟發，在20世紀70年代，Cundall P. A. 教授[1]首次提出了一種顆粒離散體材料的分析方法，即離散單元法（Discrete Element Method），並將其應用於岩石塊體力學問題的分析。為了研究顆粒尺度上顆粒集合體的力學特性，1979年Cundall和Strack[2]又提出了適用於土力學的離散單元法。與常規有限單元法不同的是，離散單元法允許單元間的相對運動，不一定滿足位移連續和變形協調條件，計算速度快且所需的存儲空間較小，特別適用於岩土體材料的大變形/位移的分析。在隨後的幾十年中，離散單元法的應用領域不斷拓寬，逐漸被應用於散狀物料、粉體工程等領域。

2. Basic Principle (離散單元法的基本原理)

世界上所有的物體都是由原子組成的，原子之間相互作用，進而構成分子、實體，並在外界作用下發生運動。理論上，如果知道了每一個原子的運動狀態，那麼由這些原子所構成的實體的運動狀態便是確定的。離散單元法的原理與之類似，其最核心的思想便是通過大量的顆粒單元來模擬實際的研究對象，通過求解每一個顆粒的運動狀態來反映實體結構或者微觀結構的力學行為。
離散單元法的一般求解過程為
將求解空間離散為離散元單元陣,並根據實際問題採用連接元件（即接觸模型）將相鄰單元連接起來；單元間相對位移是基本變數，由力與相對位移的關系可得到單元間法向和切向的作用力；對單元在各個方向上與其它單元間的作用力以及其它物理場對單元作用所引起的外力求合力和合力矩，根據牛頓運動第二定律求得單元的加速度；對其進行時間積分，得到單元的速度和位移。從而得到所有單元在任意時刻的速度、加速度、角速度、線位移和轉角等物理量。
在離散單元法中，接觸模型用來計算接觸力，進而計算顆粒的運動信息，是離散元法的理論核心。Cundall等最先提出的是簡單的彈簧-阻尼器接觸模型，如圖1 (a) 和 (b) 所示。圖中，kn、ks分別為法向和切向剛度，dn和ds分別為法向和切向阻尼。
接觸模型
上述接觸模型未考慮接觸上的顆粒滾動效應，顆粒容易發生轉動，導致數值模擬結果與實際情況有較大出入。Iwashita和Oda[3,4]引入接觸力矩，提出了抗滾動接觸模型，見圖1 (c)。圖中，kr和dr分別為滾轉剛度和滾轉阻尼。
3. Application Field (離散單元法的應用領域)

隨著離散單元法理論的完善，該方法逐漸被人們所熟悉並應用於各個科學領域。以下是一些運用離散元方法求解科學問題的成功案例：
隧道滲漏
地質滑坡（http://matdem.com/content/?721.html）

地震波傳播（http://matdem.com/content/?698.html）
單軸壓縮
4. limitation (離散單元法的局限性)

雖然離散單元法能夠有效模擬岩土體的非連續性、不均勻性以及大變形破壞，在地質、岩土工程和能源開采等領域有非常廣泛的應用價值，但是我們也要意識到，離散元法在應用於實際工程問題時也面臨著許多困難：

（1）離散元的計算量巨大。以常用的離散元軟體PFC為例，其模擬的對象通常是細微觀的物質，所以它所建立的模型尺寸非常有限，而且在數值模擬的時候通常需要迭代計算至少一百萬次，迭代計算量非常大。

（2）定量建模困難。離散元模擬過程當中，通常都是賦予顆粒接觸參數和接觸模型來進行計算，使得其表現出的宏觀力學性質和實際材料的宏觀力學性質相匹配，而這種堆積模型的宏觀力學性質和單元力學參數間的關系是不明確的，需要進行大量的調試實現兩者的匹配。

（3）多場耦合理論尚未完善。現代工程中常常面臨多場和多相耦合的問題，如流固耦合、熱固耦合，而這些問題在離散單元法中實現的理論還不夠完善，一定程度上限制了離散單元法應用的范圍。

當然，針對上述問題，廣大科研工作者們也在離散單元方法的基礎上，開發出了一系列高效的數值計算軟體，如採用GPU進行並行計算求解的MatDEM大大提高了離散元問題的計算效率；又如開源的離散元程序LIGGGHTS，能夠引入OpenFoam來實現流固耦合問題的精確求解。

5. Conclusion (結語）

總體來說，作為一種非連續介質的數值計算方法，離散單元法從被創立至今一直承載著國內外科研工作者們的關注和重視，並在原有基礎上不斷完善和發展。隨著計算機技術的發展，基於離散單元法的數值模擬研究正不斷地向精細化、規模化和多尺度的方向發展，並將逐漸成為各工程領域不可缺少的數值計算方法之一。

⑸ 離散元方法是用什麼軟體模擬

Itasca出的PFC2D和PFC3D

⑹ FLAC3D和3DEC的區別

綜述：

FLAC3D是拉格朗日有限差分分析軟體，模擬的多為連續變形，不發生離散，主要適用於岩土工程，岩石力學模擬等方面。3DEC是離散元，模擬的多為非連續即離散的變形特徵，主要適用於岩土工程中的離散介質，即產生破壞變形後與主體脫離，如崩落等。

約瑟夫·拉格朗日（Joseph Lagrange，1736年1月25日－1813年4月11日），法國籍義大利裔數學家和天文學家。

拉格朗日曾為普魯士腓特烈大帝在柏林工作了20年，被腓特烈大帝稱做「歐洲最偉大的數學家」，後受法國國王路易十六的邀請定居巴黎直至去世。

拉格朗日一生才華橫溢，在數學、物理和天文等領域做出了很多重大的貢獻，其中尤以數學方面的成就最為突出。他的成就包括著名的拉格朗日中值定理，創立了拉格朗日力學等等。

1813年4月3日，拿破崙授予他帝國大十字勛章，但此時的拉格朗日已卧床不起，4月11日早晨，拉格朗日逝世。

⑺ 離散元模擬軟體,對計算機的顯卡要求是

對顯卡沒什麼要求，對CPU與內存要求很大。顯卡通常分為入門級、中檔顯卡和高檔顯卡。通常中檔顯卡就能保證EDEM順利運行，兩千萬顆粒的模擬，中檔顯卡已是足夠。AMD或者英偉達都能滿足軟體工作需求。拓展：根據性能測試和經驗，EDEM配合超線程技術，能夠將內核數量翻倍，提升計算性能。另外CPU的主頻和緩存也至關重要。CPU主頻越高，計算越快，緩存越大，數據訪問時間和延遲就越短。內存的選擇EDEM在內存使用上效率很高。24Gb內存就能模擬幾百萬顆粒粒子的運動。通常要有足夠內存以保證模擬順利進行。最好配置足夠物理內存，避免虛擬內存的使用。