离散元软件有哪些

⑴ PFC与EDEM软件各有什么优缺点哪个软件比较容易学

DEM和PFC都是基于离散元算法，所以在原理上其实并无太大不同，主要是在应用上有差别。

1)、EDEM具有非常友好的图形用户界面，无论是前处理建模还是后处理获得各种数据图表，都非常方便；而PFC主要还是采用命令的操作方式。

2)、EDEM是全三维的离散元求解器，当然，如果想简化成二维也是可以的；PFC则是分为2D和3D两个版本。

3)、EDEM能够方便的进行各种非球形颗粒建模，采用球面填充法组建非球形颗粒。

4)、EDEM的并行计算效率明显优于PFC。

5)、EDEM能够支持CAD模型导入，能够非常快速的进行复杂几何结构建模。

6)、EDEM可以实现和CFD、FEA及MBD的耦合，处理更加复杂的问题。

7)、EDEM具有基于C++语言的二次开发接口（API接口），支持自定义复杂的动力学模型。

8)、PFC主要应用领域在岩土力学，EDEM目前应用范围非常广，重工、农机、制药、冶金、化工均有比较深入的应用。

当然，软件都在不断发展之中，任何优势和劣势都不是绝对的。同时，也要看使用者能将软件的功能发挥到什么程度。

⑵ 离散元软件的操作过程是不是涉及到编程的知识

是。经查询离散元软件的相关信息得知，离散元软件的操作过程是涉及到编程的知识的，涉及面非常广。散元软件基本通过计算仿真来与实际实验结果进行对照，验证模型的正确性和准确性。

⑶ 岩土专业软件udec和flac的区别

UDEC和FLAC同属Itasca公司出品的数值计算软件。

UDEC属于二维离散元软件（3DEC为三维离散元软件），主要用于节理岩体计算，注重接触面性能。
FLAC属于有限差分数值计算软件（FLAC2D和FLAC3D），应用于各类岩土工程问题，所建为连续体模型。
此外还有PFC2D和PFC3D颗粒流软件，主要用于散粒体分析。
该系列产品中，目前应用最广泛者为FLAC3D，如隧道、边坡、地下硐室等；此外FLAC3D的参考资料最为丰富，有多部参考书出版；其他两者则较少专着。
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⑷ 怎么把模型植入到离散单元法软件中

岩土，经受长期的地质构造作用，在一定的地质环境中形成一定的结构，显现出宽广和多变的材料响应范围。与一般的工程材料相比，它显现出结构上的不连续性、不均匀性和各向异性，且在物理力学性质上存在非线性。岩土材料的这些特性促使了许多数值模拟方法的发展以研究它的力学行为，如有限差分法、有限单元法和离散单元法。能够模拟连续和非连续材料各力学行为的数值模拟工具已成为了研究者们追求的目标。

在岩土工程的早期研究阶段，太沙基、比奥等先贤们让碎散的土拥有了和其他连续介质一样的“方程”，使得连续介质的理论也能够为其所用。随着计算机技术的发展以及科学研究的深入，基于连续介质理论的计算方法难以满足研究者们对于计算精度的要求。受到分子动力学原理的启发，在20世纪70年代，Cundall P. A. 教授[1]首次提出了一种颗粒离散体材料的分析方法，即离散单元法（Discrete Element Method），并将其应用于岩石块体力学问题的分析。为了研究颗粒尺度上颗粒集合体的力学特性，1979年Cundall和Strack[2]又提出了适用于土力学的离散单元法。与常规有限单元法不同的是，离散单元法允许单元间的相对运动，不一定满足位移连续和变形协调条件，计算速度快且所需的存储空间较小，特别适用于岩土体材料的大变形/位移的分析。在随后的几十年中，离散单元法的应用领域不断拓宽，逐渐被应用于散状物料、粉体工程等领域。

2. Basic Principle (离散单元法的基本原理)

世界上所有的物体都是由原子组成的，原子之间相互作用，进而构成分子、实体，并在外界作用下发生运动。理论上，如果知道了每一个原子的运动状态，那么由这些原子所构成的实体的运动状态便是确定的。离散单元法的原理与之类似，其最核心的思想便是通过大量的颗粒单元来模拟实际的研究对象，通过求解每一个颗粒的运动状态来反映实体结构或者微观结构的力学行为。
离散单元法的一般求解过程为
将求解空间离散为离散元单元阵,并根据实际问题采用连接元件（即接触模型）将相邻单元连接起来；单元间相对位移是基本变量，由力与相对位移的关系可得到单元间法向和切向的作用力；对单元在各个方向上与其它单元间的作用力以及其它物理场对单元作用所引起的外力求合力和合力矩，根据牛顿运动第二定律求得单元的加速度；对其进行时间积分，得到单元的速度和位移。从而得到所有单元在任意时刻的速度、加速度、角速度、线位移和转角等物理量。
在离散单元法中，接触模型用来计算接触力，进而计算颗粒的运动信息，是离散元法的理论核心。Cundall等最先提出的是简单的弹簧-阻尼器接触模型，如图1 (a) 和 (b) 所示。图中，kn、ks分别为法向和切向刚度，dn和ds分别为法向和切向阻尼。
接触模型
上述接触模型未考虑接触上的颗粒滚动效应，颗粒容易发生转动，导致数值模拟结果与实际情况有较大出入。Iwashita和Oda[3,4]引入接触力矩，提出了抗滚动接触模型，见图1 (c)。图中，kr和dr分别为滚转刚度和滚转阻尼。
3. Application Field (离散单元法的应用领域)

随着离散单元法理论的完善，该方法逐渐被人们所熟悉并应用于各个科学领域。以下是一些运用离散元方法求解科学问题的成功案例：
隧道渗漏
地质滑坡（http://matdem.com/content/?721.html）

地震波传播（http://matdem.com/content/?698.html）
单轴压缩
4. limitation (离散单元法的局限性)

虽然离散单元法能够有效模拟岩土体的非连续性、不均匀性以及大变形破坏，在地质、岩土工程和能源开采等领域有非常广泛的应用价值，但是我们也要意识到，离散元法在应用于实际工程问题时也面临着许多困难：

（1）离散元的计算量巨大。以常用的离散元软件PFC为例，其模拟的对象通常是细微观的物质，所以它所建立的模型尺寸非常有限，而且在数值模拟的时候通常需要迭代计算至少一百万次，迭代计算量非常大。

（2）定量建模困难。离散元模拟过程当中，通常都是赋予颗粒接触参数和接触模型来进行计算，使得其表现出的宏观力学性质和实际材料的宏观力学性质相匹配，而这种堆积模型的宏观力学性质和单元力学参数间的关系是不明确的，需要进行大量的调试实现两者的匹配。

（3）多场耦合理论尚未完善。现代工程中常常面临多场和多相耦合的问题，如流固耦合、热固耦合，而这些问题在离散单元法中实现的理论还不够完善，一定程度上限制了离散单元法应用的范围。

当然，针对上述问题，广大科研工作者们也在离散单元方法的基础上，开发出了一系列高效的数值计算软件，如采用GPU进行并行计算求解的MatDEM大大提高了离散元问题的计算效率；又如开源的离散元程序LIGGGHTS，能够引入OpenFoam来实现流固耦合问题的精确求解。

5. Conclusion (结语）

总体来说，作为一种非连续介质的数值计算方法，离散单元法从被创立至今一直承载着国内外科研工作者们的关注和重视，并在原有基础上不断完善和发展。随着计算机技术的发展，基于离散单元法的数值模拟研究正不断地向精细化、规模化和多尺度的方向发展，并将逐渐成为各工程领域不可缺少的数值计算方法之一。

⑸ 离散元方法是用什么软件模拟

Itasca出的PFC2D和PFC3D

⑹ FLAC3D和3DEC的区别

综述：

FLAC3D是拉格朗日有限差分分析软件，模拟的多为连续变形，不发生离散，主要适用于岩土工程，岩石力学模拟等方面。3DEC是离散元，模拟的多为非连续即离散的变形特征，主要适用于岩土工程中的离散介质，即产生破坏变形后与主体脱离，如崩落等。

约瑟夫·拉格朗日（Joseph Lagrange，1736年1月25日－1813年4月11日），法国籍意大利裔数学家和天文学家。

拉格朗日曾为普鲁士腓特烈大帝在柏林工作了20年，被腓特烈大帝称做“欧洲最伟大的数学家”，后受法国国王路易十六的邀请定居巴黎直至去世。

拉格朗日一生才华横溢，在数学、物理和天文等领域做出了很多重大的贡献，其中尤以数学方面的成就最为突出。他的成就包括着名的拉格朗日中值定理，创立了拉格朗日力学等等。

1813年4月3日，拿破仑授予他帝国大十字勋章，但此时的拉格朗日已卧床不起，4月11日早晨，拉格朗日逝世。

⑺ 离散元模拟软件,对计算机的显卡要求是

对显卡没什么要求，对CPU与内存要求很大。显卡通常分为入门级、中档显卡和高档显卡。通常中档显卡就能保证EDEM顺利运行，两千万颗粒的仿真，中档显卡已是足够。AMD或者英伟达都能满足软件工作需求。拓展：根据性能测试和经验，EDEM配合超线程技术，能够将内核数量翻倍，提升计算性能。另外CPU的主频和缓存也至关重要。CPU主频越高，计算越快，缓存越大，数据访问时间和延迟就越短。内存的选择EDEM在内存使用上效率很高。24Gb内存就能模拟几百万颗粒粒子的运动。通常要有足够内存以保证仿真顺利进行。最好配置足够物理内存，避免虚拟内存的使用。