PFC2DPFC程序基本原理

PFC在求解过程中，接触状态的管理是另一项关键技术。它涉及新接触的建立和现有接触的解除，虽然这项技术并非直接供用户干预，但ITASCA始终优化了接触状态侦查算法。例如，只有当颗粒发生足够位移且有可能形成新接触时，才会激活局部的接触侦查。总体来说，这种侦查工作的时间与颗粒数呈线性关系，有效提高了计算...

PFC在执行求解迭代的同时，另一项关键技术显得尤为突出，即为颗粒间接触状态的侦查，包括新接触的产生和原有接触的脱离。从PFC用户的角度出发，该技术并不提供与用户交互控制的途径，但ITASCA从程序开发之初，便一致致力于优化接触状态侦查算法，体现为拓扑映射和循环数据结构技术的使用，极大降低搜索时间、确...

与连续介质力学的处理方式不同，PFC采用颗粒模型，每个颗粒被视为刚体，允许一定程度的重叠以模拟接触力。颗粒之间的力学关系遵循牛顿第二定律，接触破坏分为剪切和张开两种形式。当颗粒间接触状态改变，比如断裂，将直接影响到介质的宏观力学性能，从峰前线性到峰后非线性，这一过程由颗粒和粘结介质的几何特...

PFC系列软件是由ITASCA咨询集团（设有ITASCA中国公司）开发的颗粒流分析程序（Particle Flow Code)，分为PFC2D,PFC3D两种 特别用于模拟任意性状、大小的二维圆盘或三维球体集合体的运行及其相互作用的强大颗粒分析程序。除了模拟大体积流动和混合材料力学研究，程序更适合于描述在固体材料中细观/宏观裂纹扩展、破...

流体分析模块同样支持独立运行或并行分析，它基于饱和流的基本原理，适用于模拟孔隙介质流动问题，如与力分析模式结合，可以考察流体与力共同作用下的介质变形。该模块广泛应用于工程问题，如泥沙淤积控制、渣浆流、流化床和气力输送等复杂场景。在并行计算方面，PFC程序采用了并行处理技术，以解决大型和复杂...

PFC2DPFC软件的显著特征在于其在隧洞工程中的应用，它能够模拟由不同形状和大小的颗粒（如圆盘或球体）组成的动态运动和相互作用。每个颗粒的材料属性，包括其尺寸分级，都可以被精确定义。借助“超单元”技术，可以将多个简化颗粒组合成代表任意形状的单元，这极大地增强了模型的灵活性。此外，软件支持各种...

PFC程序中的并行计算（Parallel Processing）是指同时调用局域网络内多台计算机资源解决计算问题的过程，并行计算的主要目的是快速解决大型且复杂的计算问题。在PFC具体分析过程中，当数值模型规模（如颗粒数目庞大）对求解效率（时间）提出较为严格要求时，使用并行计算模式可充分调动可资利用的计算资源，以集约...

PFC2D和PFC3D则是基于二维圆盘单元和三维圆球单元的离散元程序，它们专注于模拟大量颗粒间的非线性交互，包括破裂、动态破坏和地震响应等复杂现象。Thornton研究团队的GRANULE程序则专注于更细节的研究，如干湿颗粒碰撞破裂规律、细观力学离散本构关系分析以及料仓卸料行为的模拟。虽然国内的离散元软件开发起步较晚，...

0之后， PFC新开发了双精度和64位系统版本，前者避免解出现长周期数值“漂移”，后者则有效提高了求解效率●拓扑映射技术的使用极大降低接触搜索时间，接触搜索时间与模型中颗粒数严格呈线性比例关系●在整个求解时间域，可对任意变量的力学响应进行监测/记录，如位移/速度、应力/力等●PFC使用测量圈技术...

即介质内颗粒接触状态的变化决定了介质的本构关系。因此，在PFC计算中不需要给材料定义宏观本构关系和对应的参数，这些传统的力学特性和参数通过程序自动获得，而定义它们的是颗粒和水泥的几何和力学参数，如颗粒级配、刚度、摩擦力、粘结介质强度等微力学参数。