PFC双向流固耦合

       PFC中流固耦合目前有两种方法，一种是使用PFC自带的CFD模块，这种方法建模简单计算快，但是只考虑了流体对颗粒的影响，没能考虑颗粒对流体的影响，所以一般称之为单向耦合。

        今天介绍一种利用Python的Fipy库在PFC内实现双向流固耦合，即既考虑流体对颗粒的影响也考虑颗粒对流体的影响。本文使用的为PFC自带的darcy.py案例进行修改。

        首先看几张效果图

PFC内生成的流体网格	流体的流速场	颗粒运动场

       下面来看具体的实现过程

       由于Fipy库的函数只能生成方形区域，而在实际应用中区域往往是不规则的，Fipy是支持从外部导入网格，但是却只支持导入Gmsh的网格。当我们满心欢喜的把Gmsh网格导入Fipy的时候，会遇见报错，提示Gmsh版本必须大于等于2.0。后面经过各种查找资料，我确认使用Gmsh划分网格这条路已经走不通了。万幸我们学校研究生课程有有限元的相关必修课，于是不得不捡起一年前学的Abques，利用Abques划分网格，之后通过Python的meshio库将Abques的inp文件转成Gmsh的msh文件，并通过可视化工具查看了导入Fipy中的效果图。

Abques单元	Fipy单元

        此外由于Fipy中单元节点编号混乱，我们不能直接将Fipy中的流体单元转化成PFC中的CFD单元，还需使用“是要早起的钻钻”大佬编写的MATLAB程序把Abques的节点坐标信息和网格节点编号信息转化成PFC可读取的文件。至此，我们的网格就成功生成。

目前已经可以实现粗粒土渗流实验数值模拟，基坑渗流模拟，再结合PFC其他案例还可以实现注浆模拟。大家可根据自己的需求自行修改代码。

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