1 引言

從Fracman導入DFN模型到FLAC3D或3DEC時，必須首先設置模型的域范圍(model domain extent)，這是因為DFN只能在模型域內產生，否則會出現錯誤信息：A domain must be specified before a dfn can be imported(在導入dfn之前必須指定一個域)。事實上，自從版本6.0開始，FLAC3D,3DEC,PFC都強制要求在代碼運行開始之前使用這個命令,盡管在FLAC3D中，單元和結構與模型域沒有關系，只有DFN會受到域的影響。而在PFC和3DEC中，塊體，團塊和球必須在指定的域邊界條件內運動。對于DFN來說，如果斷裂的幾何形狀超出限定的區域，則在與域邊界相交處截斷。model domain的使用方法曾經在《設置模型域 model domain》一文針對PFC的模擬討論過，這個筆記著重討論從外部模型輸入DFN時的一些注意事項。

2 model domain命令

模型域model domain 用來設定處理問題的域或者稱作范圍。模型域是域是固定的, 它不會隨著模型組件的擴展或分散而自動增長，盡管它的大小可以用extent命令重新指定。

用戶必須在創建模型組件的任何實例之前指定域范圍和邊界條件。這一步是通過model domain命令來執行的，它接受兩個關鍵字：extent和condition。extent關鍵字用于指定模型域的范圍，獨立于每個全局坐標系方向。除非用戶進一步修改，否則域的范圍是固定的。當模型組件分散時，它不會自動擴展。相反，它規定了模型組件到達域邊界時應遵循的行為；它們可以被破壞、停止、反射，或者定期地在相反的域邊界重新插入模型。這種行為是用condition關鍵字來設置的。

將模型封閉在域內--而不是讓模型在無限的空間中自由漂浮--極大地提高了搜索和接觸檢測的效率, 這反過來又提高了模擬的性能。域邊界條件的變化在下一個時間步長期間生效，如果域大小發生變化，落在域外的模型組件將被刪除。不存在于模型域中的模型組件包括單元(zones)、網格點(gridpoints)、結構元(structural elements)、結構元節點(structural nodes)、幾何數據(geometry data)、用戶定義數據{即標量(scalars)、向量(vectors)和張量(tensors)。

model domain命令的關鍵字如下：

(1) extent fxl fxu <fyl fyu fzl fzu >

指定域的邊的位置。每一組數值適用于域的該維度的下限和上限。如果單獨指定fxl和fxu，那么該域是一個立方體。其中，fxl是x方向的最小值，fxu是x方向的最大值。如果不設定y方向和z方向的坐標，那么就使用x方向所定義的坐標，因此在這種情況下生成的域是一個立方體。例如命令domain extent -50 50 -50 50 -50 50 和 domain extent -50 50 顯示的結果是一樣的。

在《FLAC3D導入Fracman生成的離散斷裂網絡(DFN)模型》的例子中，Framan設置的域范圍是(-200,200), 如果在FLAC3D中設置model domain extent -200 200，可能其中一些邊緣的斷裂會超出邊界(does not fall within the model domain)，在這種情況下，可以考慮把extent的范圍擴大，例如(-300,300), 使得全部斷裂落在域范圍之內，但一個更恰當的作法是縮小范圍取其中心部分。

例如使用下面的命令，設置范圍為(-100，100), 可以產生出更恰當的DFN模型, 如下圖所示。

model domain extent -100 100

產生DFN模型后，便可以使用block命令產生數值模型。為了正確生成塊體, 另一個必須注意的相關命令是block tolerance。這個值用來定義網格點之間的最小距離，連接塊網格點的公差以及靠近公共平面頂點的公差。默認值是平均模型尺寸的0.12%, 例如上面的模型尺寸是10，那么這個默認的公差值為0.012，在本例中，如果tolerance值設置為0.02，就會出現錯誤信息“Atol too large, Atol should be less than minimum block edge”。在這種情況下必須顯式地使用block tolerance命令來設置。

(2) condition keyword <keyword >

域邊界可以有四個條件，通過condition命令來設置：destroy、stop、reflect和periodic, 這些條件主要應用在PFC的模擬中。當模型組件與域邊界交互時，會應用其中一個條件，默認條件是stop條件。注意，停止或反射模型域邊界條件不應與力學邊界條件相混淆。它們并不對模型部件施加任何力學條件，而是約束它們的運動學以符合給定的約束條件。例如，如果一個在重力載荷下沉降的球在激活停止條件的情況下到達一個域邊界，它將被有效地停止，但永遠不會達到力學平衡，因為它受到的唯一的力是它自己的重量。因此，一般建議在模型域內使用物理邊界條件，除非打算使用周期性邊界條件。

stop條件規定，如果體的中心點落在模型域之外，體的速度和自旋就會失效。對于PFC墻來說，一旦一個面的中心點落在模型域之外，其速度和自旋就會失效，包括任何頂點速度。reflect條件賦予了速度的相反符號，如果體的中心點落在模型域之外，自旋就不會改變。不建議使用這個條件作為接觸規則，因為它可能誘發不穩定性。反射條件與與域相交的墻不兼容。destroy條件會刪除單個外延(即緊緊包括物體的軸對齊的邊界框)位于模型域之外的球、團塊和墻面。

periodic條件應用周期性邊界條件。當球或團塊的中心點落在模型域之外時，它們會被翻轉回模型的另一側。為了確保接觸的產生就像模型是連續的一樣，"幽靈 "球和團塊被引入。周期性條件與與域相交的墻不兼容。