PFC2DPFC程序基本原理

发布网友发布时间：2024-07-03 05:37

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热心网友时间：2024-10-02 18:23

圆盘/球状颗粒系统的运动和相互作用在PFC（Particle Flow Code）中，通过时间追赶法得以精确求解。PFC采用中心差分法对颗粒运动方程进行动态积分，确保了解的精度和稳定性，即使在处理准静态系统时，也坚持这一方法，尤其在应对物理不稳定系统和路径相关问题时，能够保持解的稳定性，避免可能出现的不稳定性问题。

在PFC的显式迭代分析中，主要关注两组关键方程：运动方程和力/位移本构方程。这两组方程的右侧都是未知变量，但在每次迭代中，这些变量被视为常数，这使得非线性接触本构，包括软化或脆性本构的求解得以全面进行。与传统的隐式方法相比，显式方法无需处理矩阵操作，避免了额外的迭代过程，尤其在处理非线性问题时更具优势。

PFC在求解过程中，接触状态的管理是另一项关键技术。它涉及新接触的建立和现有接触的解除，虽然这项技术并非直接供用户干预，但ITASCA始终优化了接触状态侦查算法。例如，只有当颗粒发生足够位移且有可能形成新接触时，才会激活局部的接触侦查。总体来说，这种侦查工作的时间与颗粒数呈线性关系，有效提高了计算效率。

对于颗粒流求解方法的深入理解，可以参考Peter Cundall和Strack(1979)以及David Potyondy(2004)的研究，他们详细阐述了基本原理、接触模型、阻尼机制以及墙单元等重要技术细节。