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MatDEM简介:不一样的离散元模拟软件

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离散元法能有效地模拟岩土体的非连续性、不均匀性和大变形破坏,在科研和生产实践中具有广泛的应用价值。基于原创的矩阵离散元计算法,高性能离散元软件MatDEM实现了工程尺度的离散元数值分析,为地质和岩土工程技术创新贡献力量。

MatDEM的 6 大软件特色

高效计算:基于原创的矩阵离散元计算法,完成工程尺度的离散元数值分析;

理论创新:提出离散元宏微观转化理论,完善多场和流固耦合方法,等;

自主可控历时十年,从零开始研发,拥有全部知识产权和核心竞争力;

功能完善:提供完善的前处理、求解器、后处理和二次开发功能;

需求牵引:专注地质和岩土领域的基本问题分析,服务国家重大工程需求;

共享研发:共享丰富的API,封装新的专业离散元分析软件(App)。

MatDEM的 6 大主要功能

前处理器:支持多类文件的读写、数字高程和图像建模,提供丰富的几何建模函数等;

求 解 器:支持CPU/GPU运算,在单个GPU上支持300万三维单元的高性能计算;

后处理器:提供数十种图件的绘制,结果可保存为图像和矢量文件,GIF动画和视频;

扩展模块:强大的可扩展性,自助添加新的属性、前后处理功能、函数和窗口应用,支持自定义离散元接触模型;

二次开发:提供数十个案例和多个App源代码,包括试验模拟,地质灾害,岩土工程,动力作用,行星运动,多场耦合,流固耦合等类别;

实时控制:可随时中止计算,查看所有计算参数,然后继续计算。

MatDEM的 6 项培训推广

专著教材:配套专著《地质与岩土工程离散元分析》已于2019年6月由科学出版社出版,英文专著2020年底由Springer出版社出版;

在线课程:《离散元方法与实践》入选中国大学慕课,系统讲授离散元原理和MatDEM软件应用;

技术培训:在中国岩石力学与工程学会支持下,每年China Rock会议期间举办“离散元法与MatDEM技术培训”;

在线资源:MatDEM网站http://matdem.com(中英文)可获得软件和案例源代码,等;

学 金由企业资助,设立“MatDEM奖学金”,奖励利用软件开展创新研究和工程实践的学生。

MatDEM部分案例

MatDEM开发平台


图2 MatDEM1.78版启动窗口

图3 MatDEM二次开发界面

图4 MatDEM后处理界面
MatDEM应用(APP)


图5 利用App Designer来设计应用的界面

图6 MatDEM应用编辑器

图7 MatDEM应用示例-几何建模

图8 MatDEM应用示例-滚筒搅拌

图9 MatDEM应用示例-三维滑坡模拟系统

图10 MatDEM的原理论文和帮助文件

认识离散元法

在离散元法中,通过堆积和胶结一系列具有特定力学性质的颗粒来构建岩土体模型。在最基本的线弹性模型中,假定颗粒之间靠弹簧来相互接触和产生力的作用。基于经典的牛顿力学,通过时间步迭代算法来计算颗粒的加速度、速度和位移。进而实现宏观岩石和土体的变形和破坏过程模拟。


图11 离散元法的基本原理
来源:矩阵离散元MatDEM
二次开发岩土离散元理论控制试验
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-12-30
最近编辑:10月前
MatDEM
中国自己的工程数值计算软件
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