PFC3D 概述 1. 简介（INTRODUCTION） PFC2D/3D 软件是美国 ITASCA 公司出品的商用 DEM 软件，适用于研究颗粒集合体（Particles assemblies）的破裂和破裂发展问题，以及大位移的颗粒流问题，是一款用于模拟复杂固体力学问题和颗粒流问题的有效工具。 PFC3D 研究的基本对象是颗粒（Particles）和颗粒间的接触（contact），它能直接模拟球形颗粒间的运动和相互作用的物理问题；可以通过“连接”（Attach）两个或多个小颗粒来创建任意形状的大颗粒，“连接”而成的“组合颗粒”（group of particles）可以作为独立的颗粒体研究。PFC3D 可以模拟固体的破裂问题。通过“粘结”（bond）相邻颗粒得到的颗粒集合体可作为具有弹性属性的“固体”（solid），当颗粒间的“粘结”（bond）逐渐破坏时，该固体即产生“破裂”（fracture）。 …… 2. PFC3D 的基本特征 2.1 颗粒（Particle） PFC3D 可模拟任意大小球形颗粒的集合体的动力学行为，可以自动生成统计学上特定分布形式的颗粒集合，颗粒的半径可以均匀分布（即颗粒半径都相等），也可遵循高斯分布。任何状态下，颗粒的半径都能以任意大小的系数进行膨胀，并由此改变空隙率（porosity，或填充率）的大小。通过膨胀颗粒半径，不用通过反复试验即可得到指定空隙率的致密填充状态。 PFC3D 对单个颗粒（particles）或接触（contact）赋予物性参数，而不是“型数”（type numbers）。因此，颗粒物性以及半径可按照指定的方式连续且有梯度地变化。绘图时的颜色也被作为一种物性赋予颗粒，因此用户可以使用更多样化的分类方案（marking schemes）【注：我们的研究中就使用多种颜色的分类方案，详见后续说明】。 2.2 接触（Contact） 颗粒间的接触是 DEM 中的另一个主要研究对象，PFC3D 软件中提供了多种用于计算颗粒间接触列的接触模型，主要有： 线性弹簧—阻尼器模型（linear springs）和简化Hertz-Mindlin 模型（simplified Hetz-Mindlin law）； 库伦滑移模型（Coulomb sliding）； 两种可选择的“粘结”模型：接触粘结模型和平行粘结模型； 任何用户自定义的接触模型。 接触也被赋予物性参数，并可以读取和修改。如使用粘性阻尼时的粘性系数是赋予接触点出的能量耗散系数。 2.3 壁面（Wall） PFC3D 建立的模型中，其边界条件由壁面组成。与颗粒、接触一样，壁面也被赋予物性参数，如法向和切向刚度系数、摩擦系数、颜色编号等。 PFC3D 可...
