巖塊和巖體的區別在于，巖塊我們一般指的是完整的均勻的巖石，而巖體則包含巖石在現實中的各種結構面。目前對于完整巖石的研究基本上趨于飽和了，而復合巖石以及結構面巖石的研究還處于發展中狀態。

    完整巖石的直剪試驗可以參考一下單元試驗，基本順序為：成樣-預壓-加膠結-加剪切盒-加圍壓-加載。

    數值模擬時刻要以現實為準繩，這也是我一直強調的，所以結構面在什么時候生成也就顯而易見了。巖石在形成后才會因為地層運動產生結構面，于是我們需要在加膠結形成完整巖石后，給巖石加結構面。

    巖石加膠結生成后的狀態如圖所示：

    

    可以看到圖中顯示的為巖石的膠結狀態，其膠結已經完整的加進去了，下面我們需要進行的是結構面的生成。

    我們這里采用的是外部導入的結構面形狀，我是用adobe illustrate繪制的結構面形狀，沒有注意尺寸，只繪制了大概的形狀，注意這里一定需要使用多段線，如果是用CAD畫的圓弧也一定要打斷成多段線。

    導入后使用前文(使用fish操作導入的geometry)講述的方法進行geometry的處理，并將其調整到適合的位置與大小。

    處理完后的geometry如圖：

可以發現已經放在了中間位置。

    之后我們使用導入的geometry生成DFN，這里使用dfn gimport geometry 命令就可以完成。

    后面我們需要給DFN處的接觸賦屬性。

    我這里用的是SJ模型去模擬結構面，SJ模型我對其初步理解為面模型，也就是說一般模型是以接觸法向為力的法向作用方向，但是SJ模型是以DFN位置的法向位置作為力的法向方向。由于這個原因，SJ模型經常出現顆粒有比較大的重疊量，不過這個是沒有力的，如圖所示：

    可以看到在geometry位置上的接觸都被賦予了SJ模型，而且部分顆粒出現了比較大的重疊量，后面有時間會做一個雙球試驗去驗證一下這個模型的力學效應。

    結構面有的是無膠結的，這種一般是由于剪切產生的構造面，有的是有膠結的，也就是一些膠結物，例如石英、鐵錳物質充填形成的。SJ模型可以加膠結也可以不加膠結，這里只模擬了最簡單的情況，也就是光滑的構造面，這里SJ模型只賦予了法向剛度，而切向幾乎為0，而且也沒有膠結。

   

    給試樣加圍壓后，由于顆粒的離散性，會在局部形成一系列力的集中點，這個現象隨著顆粒數的增加而慢慢減弱。本文的模型采用了4w6的顆粒數，已經足夠多，但還是不太能使這個線性消失。

下面展示隨著應變的加載，其變形破壞特性：

應變0.002

應變0.004

應變0.012

應變0.018

應變0.026

可以看一下破壞后的塊體圖：

可以發現上部巖體在右邊，而下部巖體在左邊形成了破壞區。

力鏈圖：

總的應力應變曲線為：

    可以比較一下之前的單元試驗結果(我的PFC巖土顆粒流離散元分析攻略（附贈學習資料）)，相比于完整巖石的9.8MPa的強度，這里不到8MPa的強度已經減小了很多了，說明結構面是起作用的。

    當然結構面的形成方式有很多，SJ模型算是比較好的一個方法了，因為可以考慮面移動，如果采用簡單的線性模型其實也可以，但是對顆粒數的要求會比較高。如果是含膠結的話建議還是采用改參數的方式就可以了。