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2 模型建立一個采礦邊坡由三層材料組成，如下圖所示。第一層是石灰巖，第二層是礦石，第三層是砂巖。(1) 為了建立三維模型，首先輸入邊坡的表面，這個表面是stl文件，Geometry>Import/Export>Import Geometry...

最典型的三種物理模擬技術是：基底摩擦模型(Base Friction Model)、離心機模型(Centrifuge model)和小尺寸的相似材料試驗(Scaled model)。

02 模型建立 Modeling 2.1 幾何模型 2.2 材料模型 莫爾-庫侖理論是一個數學模型，描述了材料（特別是脆性材料）如何對剪切應力和法向應力做出反應。

最簡單的設置材料參數的方法是返回到“土體”，使用“顯示材料”圖標，這將打開"材料集"對話框，通過”新建”按鈕輸入材料參數。當然，也可以通過左側的“模型瀏覽器”下屬的“土體”編輯材料參數。當兩層土的參數輸入完成后，通過拖拉方式賦值給模型，這一點類似于Slide和RS2的操作方式。

3 應用實例下圖所示的模型通過導入兩個surface建立，首先導入底層表面，代表"Hard Rock"，然后導入上層表面，代表邊坡"Rock"。輸入的平面代表不連續面"Weak Rock"。材料均采用Mohr-Coulomb模型。GLE/M-P的計算結果FOS=1.466。

（5）計算耗時：依據危巖體尺寸的不同計算時間有長有短，但都遠低于3D模型模擬所需時間。（6）分析： （a）利用2D可變形模型，將3維危巖體降維成2維平面，極大地提高了計算效率； （b）凍融循環作用在ABAQUS可通過用戶子程序umat對材料的抗剪強度參數定義，或者利用場變量定義，實現方式較為便捷。 （c）模擬結果與理論上所得較為符合。

2 模型該露天礦邊坡高度340米，整體邊坡角為38°，使用Leapfrog【更新Leapfrog Geo---3D地質模擬(塊體模型)；塊體模型(Block Model)的產生、輸入和轉換】導入幾何模型，主要的材料有四種，如下圖所示。

，增加了Slope/W, Plaxis LE 和 SoilWorks的算例，比較了各種強度模型和概率模型以及各種計算工具的優缺點，特別強調了如何在實際的工程項目中建立模型以及如何解釋計算結果。

使用Hoek-Brown本構模型計算邊坡穩定性，通常需要預定義巖體的損傷，使用擾動因子(D因子)和假設巖體的彈性-完全塑性行為來表示邊坡面由于爆破和應力松弛(可延伸至坡面后30%的邊坡高度)引起的強度減弱。

3 邊坡模型下面所示的邊坡模型共有7列，其中x,y,z是塊體中心點的坐標，dx,dy,dz是塊體的邊長，material是材料名稱。

由相關研究可知，當巖土材料的內尺寸比小于0.01 時，邊界效應會顯著降低，同時本文考慮研究區內碎石土中粗顆粒的質量分數較高，其不但是土體的主要組成部分，也是災變演化中主要的受力體，因此模型顆粒采用了2 個尺寸范圍（主體部分由3～5 cm 的顆粒組成，選用2～3 cm 的顆粒進行填充），并且在坡腳位置設置了寬為1.5 m，深為0.5 m的粗化層（用于模擬溝床上覆粗化層的壓實作用），其粒徑為4～5 cm

參數研究的結果顯示：(1) 對于真3D，非線性材料模型計算的安全系數較低，線性材料模型計算的安全系數較高；滑動面的數量設置的越大，計算的安全系數越小；邊坡深度限制產生出較高的安全系數。(2) 對于2D，計算的安全系數比3D小，大約小25%，線性模型計算的安全系數比非線性模型高，大約高30%左右 ，PS搜索方法比Cuckoo計算的安全系數低。

Soil Profile的作用是定義材料邊界，以此作為基礎模板，使用Boundaries > Add External Boundary，在此基礎上使用Boundaries > Add External Boundary產生邊坡模型，也可以在此基礎上手動增加材料邊界Boundaries > Add Material Boundary。

</p><p><br></p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;邊坡的尺寸及參數與之前的ABAQUS的邊坡算例相同。模型如下。

為了進行三維邊坡穩定性分析，使用下面的通用步驟: (1) 產生模型(Create model); (2) 分析設置(Specify analysis settings); (3) 輸入幾何形狀(Enter geometry); (4) 輸入材料屬性(Apply material properties); (5) 設置搜索方法(Specify search method); (6) 分析模型(Analyze

2、二維均質分析模型，模型尺寸如下：圖1 模型尺寸圖2 邊坡建模模型3、設置材料及截面特性（1）設置為soil，材料設置力學&mdash;彈性&mdash;彈性，彈性模量E=100MPa,泊松比v=0.35。（2）力學&mdash;Plasticity&mdash;Mohr-Coulomb Plasticity命令，C、&Phi;（摩擦角、剪脹力）。

操作流程如下：一、在CAD中繪制邊坡圖形，另存為DXF文件，并放入工作目錄二、打開midas-NX軟件，導入DXF文件，點擊交叉分割，完成導入三、點擊網格-材料，輸入材料類型，材料參數如下。土體：彈性模量為30Mpa，泊松比取0.3,容重取22，粘聚力取8Kpa，摩擦角為25度，本構模型選擇莫爾-庫倫。

為了幫助用戶得到所期望的顆粒模型，EDEM 提供了 GEMM 材料數據庫用戶可以基于三個輸入查找預定義的材料:應用規模:坡度角;材料的堆密度。最終，EDEM 土壤入門包提供了八種開箱即用的樣本材料，這些材料具有不同的可壓縮性和粘性范圍。 圖4 顯示了一個雙小丘地形設置，用于HMMWV 和坦克的 Adams 模型。

四、分類建模案例 理論部分講解差不多了，下面做一個實際的數據建模分類案例。 工程背景是某種新材料的研制，這種材料由很多種配方組成，不同的組成對應不同的材料性能。 工廠經過多年的積累，已經有了大量數據。其中前83列是原材料，后面幾列是配方對應的材料性能。而我們關心的是最后一列，耐彎折性。1表示耐彎折性達標，0表示不達標。 我們數據建模想做的事，是得到一個分類模型。