设置模型域 model domain
1 引言
在许多模拟中, 设置模型域{model domain extent -5 5 -5 5 -5 5}已经成为一个必须有的命令, 特别是在做DFN模拟时, 因为DFN只能在模型域内产生。在断裂产生之前，必须对研究问题的区域进行初始化(在FLAC3D模型中，只有DFN会受到域的影响)。使用命令model domain extent限定研究问题的区域，断裂只能在此立方体域内产生，如果断裂的几何形状超出限定的区域，则在与立方体区域相交处截断, 如下图所示。
本文简要描述model domain的使用方法, 尽管主要是针对PFC论述的, 但其实大部分内容对UDEC, 3DEC, FLAC3D同样适用.
2 模型域的基本概念
模型域model domain 用来设定处理问题的域或者称作范围。模型域是一个轴对齐的框(box)，定义了PFC model所在的域。用户必须在创建模型组件的任何实例之前指定域范围和边界条件。这一步是通过model domain命令来执行的，它接受两个关键字：extent和condition。extent关键字用于指定模型域的范围，独立于每个全局坐标系方向。除非用户进一步修改，否则域的范围是固定的。当模型组件分散时，它不会自动扩展。相反，它规定了模型组件到达域边界时应遵循的行为；它们可以被破坏、停止、反射，或者定期地在相反的域边界重新插入模型。这种行为是用condition关键字来设置的。
注意，停止或反射模型域边界条件不应与机械边界条件相混淆。它们并不对模型部件施加任何力学条件，而是约束它们的运动学以符合给定的约束条件。例如，如果一个在重力载荷下沉降的球在激活停止条件的情况下到达一个域边界，它将被有效地停止，但永远不会达到力学平衡，因为它受到的唯一的力是它自己的重量。因此，一般建议在模型域内使用物理边界条件，除非打算使用周期性边界条件。
域是一个轴对齐的边界盒。利用接触检测的模型组件存在于域内。不存在于模型域中的模型组件包括单元(zones)、网格点(gridpoints)、结构元(structural elements)、结构元节点(structural nodes)、几何数据(geometry data)、用户定义数据{即标量(scalars)、向量(vectors)和张量(tensors)}。域是固定的：它不会随着模型组件的扩展或分散而自动增长，尽管它的大小可以用extent命令重新指定。域边界可以有四个条件，可以通过condition命令来设置：destroy、stop、reflect和periodic。当模型组件与域边界交互时，会应用其中一个条件。默认条件是stop条件。
将模型封闭在域内--而不是让模型在无限的空间中自由漂浮--极大地提高了搜索和接触检测的效率。这反过来又提高了模拟的性能。域边界条件的变化在下一个时间步长期间生效，如果域大小发生变化，落在域外的模型组件将被删除。
3 model domain命令
在PFC中，clumo和ball必须落在域内，并且知道域的边界条件。model domain命令的关键字如下所示.
下面简要描述几个常用的关键字.
(1) tolerance f
指定域重映射容差。默认情况下，该值设置为零，当域范围被修改时，所有件都会被重新映射。当使用非零的域应变率时，建议使用非零的重映射容差来避免这种情况，以便实现更好的运行时间。
model domain tolerance 1e-3(2) extent fxl fxu <fyl fyu fzl fzu >
指定域的边的位置。每一组数值适用于域的下界和上界。如果单独指定fxl和fxu，那么域是一个立方体。其中，fxl是x方向的最小值，fxu是x方向的最大值. 如果不设定y方向和z方向的坐标，那么就使用x方向所定义的坐标，因此在这种情况下生成的域是一个立方体。例如命令domain extent -50 50 -50 50 -50 50 和 domain extent -50 50 显示的结果是一样的。
model newmodel domain extent -10 10model domain extent -40 40 -20 20 -5 40
(3) condition keyword <keyword keyword>
设置域的边界条件。每个域条件适用于垂直于方向的两个框边。第一个关键字指定了x方向的条件，第二个关键字指定了y，第三个关键字指定了z。如果只指定一个关键字，则y和z的条件与x的条件相同，默认条件是stop条件。其它三个条件分别是destroy、reflect 和 periodic.
stop----stop条件施加的约束是，如果体中心点落在模型域外，体的速度和自旋都是无效的。对于PFC walls，一旦一个面中心点落在模型域外，速度和自旋都是无效的，包括任何顶点速度。
model domain condition stopreflect----reflect条件赋予速度相反的符号，如果主体中心点落在模型域外，自旋不变。不推荐使用该条件作为接触规则，因为它可能会引起不稳定性。反射条件与域内相交的wall不兼容。
destroy----destroy条件会删除个别外延（即紧紧包围对象的轴对齐边界框）落在模型域外的ball、clump和wall facet。
; Set the model domain and destroy any rigid blocks that fly out of the domain
model domain extent -1100 1100 -1100 1100 -300 800 condition destroy
model domain extent -2 2 -2 2 -2.5 0 condition destroy
model domain extent -2. 2. condition destroy
periodic----periodic条件适用周期性边界条件。当ball或clump中心点落在模型域外时，它们会被转化回模型的另一侧。为了确保像模型是连续的一样建立接触，引入了 "ghost "球和clump。周期性条件与域内相交的wall不兼容。
; Setup domain extent (aspect ratio 2:1) and boundary conditions
model domain extent [-0.5*resolution*davg] [0.5*resolution*davg] ...
[-0.5*resolution*davg] [0.5*resolution*davg] ...
[-1.0*resolution*davg] [1.0*resolution*davg] ...
condition periodic
4 参数化model domain extent
例子1:
[rad = l/(2.0*nb)]
[nh = 10]
[h = nh*l]
[hmin = 0.]
model domain extent [-4.0*l] [4.0*l] [-2.0*l] [2.0*l] [hmin-5.0*rad] [h 5.0*rad]
例子2:
[kappa = 15.0]
[rad = 0.5*(l5/kappa)]
[l = 4.0*lambda]
[nb = 5]
model domain extent [0.0-5.0*rad] [l 5.0*rad] [-nb*rad-5.0*rad] [nb*rad 5.0*rad]
5 Domain的FISH函数
domain.condition(STR) 获取/设置域条件.
domain.max(<INT>) 获取/设置域的最大值.
domain.min(<INT>) 获取/设置域的最小值.
domain.strain.rate(<INT,INT>) 获取/设置域的应变速率.
domain.tolerance 获取/设置域的重映射容差.
PFC模型建立机制
离散断裂网络(DFN)[P3]: fracture contact-model
一个阶段性的小结: 离散断裂网络DFN
离散断裂网络 (DFN) [P2]: fracture generate
离散断裂网络Discrete Fracture Network (DFN）[P1]
