離散元的案例
離散元與有限元優缺點（附inp文件）
來源：ABAQUS大世界 （ABAQUSworld）
文末有離散元法模擬攪拌過程案例文件
目前世界上結構計算方法一般分為有限元（FEM finite element method）、離散元（DEM discrete element method）、還有邊界元(EEM)。
離散元方法是由分析離散單元的塊間接觸入手找出其接觸的本構關系建立接觸的物理力學模型并根據牛頓第二定律對非連續、離散的單元進行模擬仿真。而有限元方法是將介質復雜幾何區域離散為具有簡單幾何形狀的單元通過單元集成、外載和約束條件的處理得到方程組再求解該方程組就可以得到該介質行為的近似表達。
離散元方法的基本概念
離散元方法也被稱為散體單元法，最早是1971年由Cundall 提出的一種不連續數值方法模型離散元理論是由分析離散單元的塊間接觸入手找出其接觸的本構關系建立接觸的物理力學模型并根據牛頓第二定律建立力、加速度、速度 及其位移之間的關系對非連續、離散的單元進行模擬仿真。
離散元法是專門用來解決不連續介質問題的數值模擬方法。該方法把節理巖體視為由離散的巖塊和巖塊間的節理面所組成,允許巖塊平移、轉動和變形,而節理面可被壓縮、分離或滑動。
因此，巖體被看作一種不連續的離散介質。其內部可存在大位移、旋轉和滑動乃至塊體的分離,從而可以較真實地模擬節理巖體中的非線性大變形特征。
展開 有限元與離散元。
目前世界上結構計算方法一般分為有限元（FEM finite element method）、離散元（DEM discrete element method）、還有邊界元(EEM)。
離散元方法是由分析離散單元的塊間接觸入手找出其接觸的本構關系建立接觸的物理力學模型并根據牛頓第二定律對非連續、離散的單元進行模擬仿真。而有限元方法是將介質復雜幾何區域離散為具有簡單幾何形狀的單元通過單元集成、外載和約束條件的處理得到方程組再求解該方程組就可以得到該介質行為的近似表達。
離散元方法的基本概念
離散元方法也被稱為散體單元法，最早是1971年由Cundall 提出的一種不連續數值方法模型離散元理論是由分析離散單元的塊間接觸入手找出其接觸的本構關系建立接觸的物理力學模型并根據牛頓第二定律建立力、加速度、速度 及其位移之間的關系對非連續、離散的單元進行模擬仿真。
離散元法是專門用來解決不連續介質問題的數值模擬方法。該方法把節理巖體視為由離散的巖塊和巖塊間的節理面所組成,允許巖塊平移、轉動和變形,而節理面可被壓縮、分離或滑動。因此,巖體被看作一種不連續的離散介質。其內部可存在大位移、旋轉和滑動乃至塊體的分離,從而可以較真實地模擬節理巖體中的非線性大變形特征。離散元法的一般求解過程為:將求解空間離散為離散元單元陣,并根據實際問題用合理的連接元件將相鄰兩單元連接起來;單元間相對位移是基本變量,由力與相對位移的關系可得到兩單元間法向和切向的作用力;對單元在各個方向上與其它單元間的作用力以及其它物理場對單元作用所引起的外力求合力和合力矩,根據牛頓運動第二定律可以求得單元的加速度;對其進行時間積分,進而得到單元的速度和位移。從而得到所有單元在任意時刻的速度、加速度、角速度、線位移和轉角等物理量。
展開 離散元數值模擬系列—【PFC】-【3Dec】
離散元數值模擬仿真技術與應用
【 PFC 】 ｜ 【 3DEC 】
離
散
元
隨著我國經濟的發展，巖土工程涉及的要求從材料、理論到施工工藝都提出了全方位的系統升級。在巖土工程分析設計中，3DEC和PFC軟件快速建模也一直是巖土工作者所關注的問題。3DEC是非連續巖石力學與結構問題的首選分析程序，從巖石邊坡失穩的發展研究到地下工程挖掘和巖石地基工程中節理巖體、斷層、層理等結構影響的模擬估算，3DEC在復雜行業問題研究有很大優勢。而PFC離散元計算方法在巖體的動態、非線性過程的數值計算方面較傳統的連續元有獨特的優勢和進步，在PFC計算中無需給定材料的宏觀本構關系和對應的參數，這些傳統的參數和力學特性在程序中可以自動得到。離散元數值模擬試驗的方法可以解決傳統試驗造價高、操作繁瑣、材料模型復雜等難題，并且可以精確化數值，在科研工作中發揮了非常重要的作用。應新老客戶培訓需求，北京軟研國際信息技術研究院舉辦“離散元數值模擬仿真技術與應用“系列專題培訓班，本次培訓由互動派（北京）教育科技有限公司具體承辦。
展開 新論文 | 顆粒材料不確定性量化的隨機離散元方法
研究背景
土體等離散顆粒材料存在著不可忽視的隨機性，這對其力學行為有著強烈的不確定性影響 (Phoon & Kulhawy 1999, Huang et al. 2010, Li et al. 2015)。然而，囿于顆粒材料確定性離散元精細化建模與分析 (O'Sullivan 2011, Liu et al. 2022, 2023) 的復雜性和高昂計算成本，傳統方法難以對其進行隨機力學行為的精細化分析。本研究將概率密度演化理論 (Li & Chen 2009, Chen et al. 2016, Li & Wang 2022) 應用于巖土工程領域，與精細化確定性離散元分析技術相結合，提出了一類分析顆粒材料隨機力學行為的非侵入式隨機離散元方法。
工作概述
本研究建立的針對顆粒材料隨機力學行為分析的
隨機離散元方法框架
大致分為
4
個步驟：
1. 根據試驗數據對
隨機源
進行概率建模，獲得隨機源變量的概率分布；
2. 依據建立的隨機源概率分布模型，進行基本隨機變量的
概率空間剖分
，生成一系列代表性點及其賦得概率；
3. 在每個代表性點下，對顆粒材料代表性體積元進行
確定性離散元分析
，獲得其關鍵力學響應隨應變的演化曲線；
4. 將代表性點下的賦得概率和確定性響應信息代入
Li-Chen 方程
，采用概率密度演化方法數值求解獲得關鍵響應量和隨機源變量的聯合概率密度函數，進而積分獲得關鍵響應量的概率分布。
研究框架的整體分析流程如下圖所示：
數值結果
應力比隨應變的概率密度演化特征：
(a. 概率密度云圖; b. 概率密度曲面; c. 均值和2倍標準差; d.
展開 
“離散元數值模擬仿真技術與應用”系列專題
關于舉辦“離散元數值模擬仿真技術與應用”系列專題培訓的通知
一、培訓背景：
3DEC是非連續巖石力學與結構問題的首選分析程序，從巖石邊坡失穩的發展研究到地下工程挖掘和巖石地基工程中節理巖體、斷層、層理等結構影響的模擬估算，3DEC在復雜行業問題研究有很大優勢。
PFC離散元計算方法在巖體的動態、非線性過程的數值計算方面較傳統的連續元有獨特的優勢和進步，在PFC計算中無需給定材料的宏觀本構關系和對應的參數，這些傳統的參數和力學特性在程序中可以自動得到。
離散元數值模擬試驗的方法可以解決傳統試驗造價高、操作繁瑣、材料模型復雜等難題，并且可以精確化數值，在科研工作中發揮了非常重要的作用。應新老客戶培訓需求，北京軟研國際信息技術研究院舉辦“離散元數值模擬仿真技術與應用“系列專題培訓班，本次培訓由互動派（北京）教育科技有限公司具體承辦。具體事宜通知如下：
二、培訓目標：
1、本次課程分為2個專題，每個專題分別授課4天，分兩階段授課，均提供無限次回放視頻。課程對知識進行由淺入深系統講解，配合案例解析邊講邊練；課堂上連麥答疑，并發送全部案例模型文件，建立永不解散的課程群，長期互動答疑。
2、3DEC課程系統學習巖土工程數值模擬方法，包括3DEC實體建模、內置FISH語言編寫程序來擴展3DEC的有效性、3DEC節理/接觸面/結構單元、靜力學分析、流固耦合、非線性動力模擬、3DEC后處理。每個知識點都帶有案例實操鞏固練習，將知識點滲透融會貫通。
3、PFC課程詳細介紹軟件的計算控制、離散元數值試樣的生成方法、接觸模型選擇、參數標定、模型邊界條件施加方法、PFC3D與FLAC3D耦合、離散—連續耦合模擬分析、PFC與CFD耦合、流固耦合框架等多個知識點，全面掌握PFC離散元整套的仿真應用框架。
4、每個專題都涵蓋多個工程實例模擬分析。
展開 第四屆離散元培訓班（The 4th DEM Summer School）開啟報名！
為促進我國離散元法及應用研究的推廣，由華僑大學脆性材料產品智能制造技術學科創新引智基地主辦、廣州中望龍騰軟件股份有限公司承辦的第四屆離散元培訓班（The 4th DEM Summer Schoo1）將于2024年9月8日-10日于廣州市舉辦。
本次培訓班特邀離散元著名學者/英國斯旺西大學馮云田教授、華僑大學譚援強教授、中山大學賴正首博士、香港科技大學瞿同明博士等專家到場授課。歡迎報名參與！
01 培訓日程
02 主講人簡介
馮云田，博士，辛克維奇計算工程中心，英國 Swansea 大學教授
研究方向：離散元基礎理論及算法研究。Y. Feng 教授一直從事計算力學和大型工程與科學計算研究，目前的主要研究領域為離散-連續介質的離散元-有限元耦合模型、流體-固體顆粒的熱力耦合模型、大規 模工程和科學計算、工程中的高性能計算等。
Y. Feng教授在離散元法基礎理論和算法的發展、完善與應用方面做出了許多獨創性的研究成果,包括任意形狀顆粒的能量守恒接觸理論和模型等， 在國際顆粒與塊體離散元研究領域有很大的影響，其研究領域涉及土木工程、采礦與礦石加工、化工、機械、核能工程等，發表相關學術論文250余篇，在國際學術會議中做大會報告或主題報告10余次。
2008年Y. Feng教授聯合中國科學院力學研究所成功舉辦“國際離散元及非連續介質力學數值模擬研討會”，2009 年共同籌辦第一屆國際顆粒方法會議(PARTICLE’2009)；2012 年與大連理工大學李錫夔教授、湘潭大學譚援強教授（2016 年調入華僑大學）共同發起了我國第一屆顆粒材料計算力學會議。 近年來，Y.
展開 巖土工程【PFC、3Dec】離散元數值模擬
離散元數值模擬仿真技術與應用
【 PFC 】 ｜ 【 3DEC 】
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3DEC是非連續巖石力學與結構問題的首選分析程序，從巖石邊坡失穩的發展研究到地下工程挖掘和巖石地基工程中節理巖體、斷層、層理等結構影響的模擬估算，3DEC在復雜行業問題研究有很大優勢。
而PFC離散元計算方法在巖體的動態、非線性過程的數值計算方面較傳統的連續元有獨特的優勢和進步，在PFC計算中無需給定材料的宏觀本構關系和對應的參數，這些傳統的參數和力學特性在程序中可以自動得到。
離散元數值模擬試驗的方法可以解決傳統試驗造價高、操作繁瑣、材料模型復雜等難題，并且可以精確化數值，在科研工作中發揮了非常重要的作用。應新老客戶培訓需求，北京軟研國際信息技術研究院舉辦“離散元數值模擬仿真技術與應用“系列專題培訓班，本次培訓由互動派（北京）教育科技有限公司具體承辦。
展開 第四屆離散元培訓班（The 4th DEM Summer School）開啟報名！
為促進我國離散元法及應用研究的推廣，由華僑大學脆性材料產品智能制造技術學科創新引智基地主辦、廣州中望龍騰軟件股份有限公司承辦的第四屆離散元培訓班（The 4th DEM Summer Schoo1）將于2024年9月8日-10日于廣州市舉辦。
本次培訓班特邀離散元著名學者/英國斯旺西大學馮云田教授、華僑大學譚援強教授、中山大學賴正首博士、香港科技大學瞿同明博士等專家到場授課。歡迎報名參與！
培訓日程安排
編輯
主講人簡介
馮云田，博士，辛克維奇計算工程中心，英國 Swansea 大學教授
研究方向：離散元基礎理論及算法研究。Y. Feng 教授一直從事計算力學和大型工程與科學計算研究，目前的主要研究領域為離散-連續介質的離散元-有限元耦合模型、流體-固體顆粒的熱力耦合模型、大規 模工程和科學計算、工程中的高性能計算等。Y. Feng教授在離散元法基礎理論和算法的發展、完善與應用方面做出了許多獨創性的研究成果,包括任意形狀顆粒的能量守恒接觸理論和模型等， 在國際顆粒與塊體離散元研究領域有很大的影響，其研究領域涉及土木工程、采礦與礦石加工、化工、機械、核能工程等，發表相關學術論文250余篇，在國際學術會議中做大會報告或主題報告10余次。2008年Y.
展開 共探顆粒仿真世界｜Altair EDEM 離散元仿真技術全球會議邀您參會
ATCx DEM 離散元仿真技術全球會議
自2020年首次舉辦以來，ATCx DEM 已發展為全球首屈一指的離散元仿真技術線上活動，專注于離散元方法（DEM）在散料和顆粒材料仿真中的應用技術交流。
此次會議，Altair 將邀請德國默克醫療、CNH 凱斯紐荷蘭、NISSAN 汽車、住友金屬、Sandvik 山特維克、山東臨工等全球知名企業的技術專家和一線工程師，傾情分享近60個不同行業的精彩演講，共同探索離散元方法在各個行業中的創新應用。
無論您來自重型設備、礦業與冶金、化學、制藥還是學術界，ATCx DEM 將帶您了解行業領袖的寶貴見解、離散元仿真和 Altair? EDEM? 如何徹底革新設備優化和流程效率離散元技術等最新創新和最佳實踐。
誠邀您報名參會，與我們一同開啟關于離散元技術革新的旅程和顆粒材料仿真世界的探索吧！
會議時間：2024年11月20 - 21日 中午12:00開始
會議形式：線上直播（提供 AI 實時翻譯）
點擊報名
溫馨提示：因服務器地域問題，掃碼后需等待5秒，請耐心等待自動跳轉至報名頁哦~
*前 50 名提交報名的觀眾，還有機會獲得 Altair 定制的隨機小禮品哦
會議亮點
參加本次會議您將了解到：
DEM 離散元技術在優化設備性能和提高工藝效率方面的強大功能；
來自德國默克醫療、CNH 凱斯紐荷蘭、NISSAN 汽車、住友金屬、Sandvik 山特維克、山東臨工等行業巨頭的真實成功案例，展示 DEM 離散元方法的變革性優勢；
DEM 離散元技術的前沿進展，包括最新的物理模型、HPC、機器學習和 AI 方面的突破。
展開 簡述一下巖土離散元中分析的變量
這里簡述一下巖土離散元分析的兩個方向:1.宏觀變量，這個是在土力學框架里面分析，比如應力應變，泊松比，剪脹剪縮，孔隙率等，高級一點可以利用經典的巖土本構模型進行分析。比如利用摩爾庫倫求出qf，利用q/qf，大部分人稱之為應力比，可以反應土體的破壞程度，具體用途可以分析邊坡滑裂面的發展模式。還有劍橋模型中的臨界狀態理論之類的。 2.微觀變量，這個是離散元特有的分析方法，比如組構，配位數，微裂紋，膠結破壞數，還有很多學者提出一些新的基于離散元的微觀變量，后面我還會開帖子介紹。這些微觀變量對于離散元分析都是很加分的，應該得到足夠關注。 總之，數值模擬不是只要玩轉軟件就夠了，還需要扎實的力學功底和文獻閱讀量。
展開 離散元-邊界元動力耦合模型
本文提出了一種二維變形體離散元與時域邊界元的耦合模型，這一模型可以將非連續體的模擬與無限域的模擬統一在一個模型中，可用于在地震波動輸入條件下，考慮輻射阻尼的巖體邊坡或地下結構等的動力穩定和變形分析，拓寬了離散元動力分析的領域。算例分析表明本耦合分析模型具有較高的精度
261281--.doc
解鎖顆粒仿真新視界：2025 Altair EDEM離散元技術研討會報名啟動！（附最新會議日程）
如您對大會感興趣，有任何問題可掃碼咨詢技術鄰客服~
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離散元pfc、3dec
離散元PFC-3DEC.pdf
【pfc離散元】
巖土工程數值模擬方法、FISH、PYTHON語言及COMMAND命令
復雜顆粒形狀模擬、三軸剪切、顆粒破碎
巖石（膠結顆粒）材料的剪切
接觸模型選擇與參數標定、
活動門試驗、盾構隧道掌子面穩定性、
節理巖體中的硐室開挖穩定性、二維殼結構單元耦合、
PFC3D與FLAC3D耦合、PFC-CFD耦合模擬、
孔隙介質中Darcy流模擬
【3Dec離散元】
巖層/地下空間開挖/掘進、FISH語言編程、
3DEC節理/接觸面/結構單元、靜力學分析、
巷道錨桿支護模擬、初始地應力場反演技術、
地面注漿/水力壓裂、地下空間開挖巖層運移分析、
隧道掘進圍巖力學響應分析、邊坡開挖
流固耦合、滲流、非線性動力模擬、3DEC后處理。
3月離散元專題，下周六開課，在線直播，提供視頻回放及案例代碼
詳情請查閱：
https://mp.weixin.qq.com/s/ZSsNK-JJM89ybUAsYq8r7Q
展開 中煤科工、山東臨工 、中國農機院、中建科……邀您共探離散元仿真技術新視界
2025 Altair離散元仿真技術研討會
5月16日，Altair 將攜手北京合工仿真技術有限公司，在北京舉辦“2025 Altair 離散元仿真技術研討會"，期望為離散元技術領域的從業人員及愛好者提供一個廣泛的技術交流和分享平臺，共同探討行業發展的未來。
會議將邀請中國農業機院、中煤科工華宇工程、中國建筑研究院、山東臨工、蘇州大學、山東大學、北京中醫藥大學等知名企業和高校的專家、學者，分享涵蓋重型設備、礦業與冶金、化學、制藥等不同行業的精彩演講，共同探索離散元方法在各個行業中的創新應用。
會議時間：2025年05月16日（周五）
會議地點：北京（審核后通知具體地址）
參會費用：審核通過的嘉賓可免費參會（免費提供會議資料，差旅費用需自理）
點擊報名
溫馨提示：因服務器地域問題，掃碼后需等待5秒，請耐心等待自動跳轉至報名頁哦~
一、演講預告
二、會議日程
* 最終日程以會議當天為準
三、報名方式
四、關于大會
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往期推薦：
●工業仿真進階必修！Altair離散元核心技術深度培訓，倒計時4天，速戳
●演講大咖預告丨2025 Altair離散元仿真技術研討會火熱報名中！
●解鎖顆粒仿真新視界：2025 Altair EDEM離散元技術研討會報名啟動！（附最新會議日程）
展開 演講大咖預告丨2025 Altair離散元仿真技術研討會火熱報名中！
四、關于大會
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