MatDEM实例进展

 1   直剪试验和环剪试验

利用MatDEM二次开发功能，实现常规直剪试验和环剪试验，见user_BoxShear示例，分为以下步骤。

1. 利用基本的圆盘建模函数等，建立起试样盒各个部件的结构体（下试样盒、上试样环和上压力板）。在Box中拼合这些部件，建立起试样装置的离散元模型。

2. 利用MatDEM的自动堆积功能和试样切割，建立直剪试验所需试样的几何模型。

3. 将试样装进试样盒，并再次做重力堆积，使得试样与盒紧密接触。

4. 锁定下试样盒和上试样环的单元坐标，锁定上压力板的xy坐标，对上压力板施加竖直向下的体力，以产生特定的压力，向右逐步移动上试样盒，实现直剪试验过程模拟。

下图给出试样过程中的位移场动画。

在直剪试验的基础上，改变试样盒的尺寸，通过转动下方试样盒，实现扭剪试验模拟：

环剪试验盒网格剖面

 2   微波破岩（热膨胀作用）

采用MatDEM进行微波破岩数值模拟。考虑微波作用下，颗粒发生膨胀，进行产生应力作用和裂隙。示例为user_BoxMixMat，更新于MatDEM1.02，并录制了相关详细视频介绍，可于公告区下载。

通过自动堆积建立了颗粒的混合模型。如下图，红色代表易导电并膨胀的辉石颗粒，而蓝色代表不易导电的长石颗粒。在数值模拟中，辉石颗粒将逐渐膨胀，产生裂隙网络。

以下为裂隙生成动画，裂隙围绕着膨胀颗粒周围生成。

以下为裂隙生成过程中的断裂热分布

 3   隧道和地面沉降相互作用

建立隧道，施加局部荷载，模拟地面差异性沉降对隧道的影响，示例为user_BoxTunnelNew。

通过MatDEM自动的重力堆积，迅速建立初始的堆积地层。下图给出了堆积好的地层，边界受力、能量转化和热量转化曲线。在数值模拟过程中，程序会自动记录这些信息，并在运行d.show();时显示这些结果。

模型真实世界过程来构建模型：建立隧道管的结构体，在地层模型中部挖除单元，导入隧道管，并重新做重力堆积，实现隧道管和土层的紧密贴合。

在上表面中部8米宽区域施加递增的压力，产生不均匀沉降。隧道管的应力分布符合岩石力学所揭示的规律。