发信人: Woniu (知难行易), 信区: D_EarthScience
标 题: 世界上第一个单机100万离散元颗粒模拟系统
发信站: 南京大学小百合站 (Tue May 28 23:06:31 2013)
长期以来，由于离散元工程数值方法巨大的计算量，其计算颗粒通常在几千至上万个，极
大地限制了离散元的发展和应用。昨天下午，世界上第一个能在单台电脑上实现百万离散
元颗粒动态模拟的程序诞生了。这个程序我叫它“MatDEM”，下面来看看MatDEM能做什么
吧。
MatDEM能建立具有特定物理性质二维和三维岩石，包括弹性模量，抗拉、抗压强度，内摩
擦角,密度和重量等。所以,我们能在计算机中实现真实的岩石变形和破坏。下面是一个
MatDEM模拟水压致裂过程。(左边是时间线...)
MatDEM第一次实现了离散元模型中能量的转化计算和能量守恒，右下图可以看到，首先给
岩体施加垂向应力，然后模型中央水压突然增大，系统能量也骤增，蓝色的应变能迅速转
化为红线动能（应力波传递），动能再转化为红色虚线热能，而黑色虚线(总能量和热)保
持恒定，说明MatDEM精确地模拟了水压致裂过程，以及能量的转化。
MatDEM可用于研究岩石的破坏（如断层），地震应力波的传递，并可以模拟应力波对岩体
结构的影响。(这是个波传递和回弹动画,网速慢要等会)
MatDEM实现了GPU计算和CPU计算的随时切换，在本人笔记本上即可完成大型三维离散元计
算。关于MatDEM的二维离散元理论，请见下文。关于三维离散元理论和能量理论，请关注
接下来的文章。
Liu C., Pollard D.D., Shi B. 2013. Analytical solutions and numerical tests of
elastic and failure behaviors of close-packed lattice for brittle rocks and
crystals. Journal of Geophysical Research- Solid Earth, 118, 71–82. [doi: 10.
1029/2012JB009615]
MatDEM还能做什么呢。欲知详情，欢迎出席本周四《岩土工程数值分析》课程。
时间：2013年5月30日10:00开始
地点：仙II-518
--
※ 来源:．南京大学小百合站 http://bbs.nju.edu.cn [FROM: 180.109.57.45]
※ 修改:．Woniu 於 May 29 00:14:53 2013 修改本文．[FROM: 180.109.57.45]
标 题: 世界上第一个单机100万离散元颗粒模拟系统
发信站: 南京大学小百合站 (Tue May 28 23:06:31 2013)
长期以来，由于离散元工程数值方法巨大的计算量，其计算颗粒通常在几千至上万个，极
大地限制了离散元的发展和应用。昨天下午，世界上第一个能在单台电脑上实现百万离散
元颗粒动态模拟的程序诞生了。这个程序我叫它“MatDEM”，下面来看看MatDEM能做什么
吧。
MatDEM能建立具有特定物理性质二维和三维岩石，包括弹性模量，抗拉、抗压强度，内摩
擦角,密度和重量等。所以,我们能在计算机中实现真实的岩石变形和破坏。下面是一个
MatDEM模拟水压致裂过程。(左边是时间线...)
MatDEM第一次实现了离散元模型中能量的转化计算和能量守恒，右下图可以看到，首先给
岩体施加垂向应力，然后模型中央水压突然增大，系统能量也骤增，蓝色的应变能迅速转
化为红线动能（应力波传递），动能再转化为红色虚线热能，而黑色虚线(总能量和热)保
持恒定，说明MatDEM精确地模拟了水压致裂过程，以及能量的转化。
MatDEM可用于研究岩石的破坏（如断层），地震应力波的传递，并可以模拟应力波对岩体
结构的影响。(这是个波传递和回弹动画,网速慢要等会)
MatDEM实现了GPU计算和CPU计算的随时切换，在本人笔记本上即可完成大型三维离散元计
算。关于MatDEM的二维离散元理论，请见下文。关于三维离散元理论和能量理论，请关注
接下来的文章。
Liu C., Pollard D.D., Shi B. 2013. Analytical solutions and numerical tests of
elastic and failure behaviors of close-packed lattice for brittle rocks and
crystals. Journal of Geophysical Research- Solid Earth, 118, 71–82. [doi: 10.
1029/2012JB009615]
MatDEM还能做什么呢。欲知详情，欢迎出席本周四《岩土工程数值分析》课程。
时间：2013年5月30日10:00开始
地点：仙II-518
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※ 来源:．南京大学小百合站 http://bbs.nju.edu.cn [FROM: 180.109.57.45]
※ 修改:．Woniu 於 May 29 00:14:53 2013 修改本文．[FROM: 180.109.57.45]
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