第六章离散单元法修正
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• 当地质结构特征明显且易于明确描述的情况适宜使用该程序 进行分析。UDEC开发了人工和自动节理生成器，用以模拟产生岩 体中一组或多组不连续面。
• UDEC的块体可以是刚体或变形体。对于变形块体，开发了包 括用于开挖模拟的空模型（null）、应变硬化/软化的剪切屈服破 坏模型以及非线性不可逆的剪切破坏和压缩模型。因此，块体能 被用来模拟回填、土体介质以及完整岩石。
• Boundary and initial conditions are applied via the [In Situ] tool. • [Settings] allows global conditions to be set or changed during
the analysis. • If you select structural elements in the [Model Options] dialog, a
4 . UDEC基本运动方程解法
UDEC solves the full dynamic equations of motion even for quasi-static problems. This has advantages for problems that involve physical instability, such as collapse. To model the “static” response of a system, a relaxation scheme is used in which damping absorbs kinetic energy.
• [Build] （建立几何模型）creates the main model block and splits the block to create discontinuities.
• [Blocks]（划分单元与参数赋值） controls the creation of zones and assignment of constitutive models and properties within blocks
第六章 离散单元法 (DEM)
中国地质大学(武汉)工程学院工岩系 2013年5月
1.离散单元法介绍
岩土工程数值计算总体上可以分为两大类:一类是 基于连续介质力学理论的方法，如有限元法(FEM)和快 速拉格朗日法 (FLAC(1tasea，2002))等;另一类是不连 续介质力学的方法，如离散元法 UDEC(1tasca，2000)、 3DEC(Itasea，1998)、PFC(Itasea，2002)和块体理论 DDA(石根华，1988)等。
The Graphical Interface for Itasca Codes main window
UDEC 4.0 can still be run without the GIIC (for die-hard users).
Model Options Dialog
MODELING-STAGE TABS
• UDEC包含一个强有力的程序语言，FISH，能够使用户 定义新的变量和函数。FISH是一个编辑器。通过UDEC数据 文件进入程序被翻译并储存在内存中。
3 .UDEC4.0界面
Title bar Main Menu
Modeling Stage Tabs
Model View Pane
Resource Panes
[Structure] tab will be included in the modeling-stage tab bar to access structural support for this model. • The [Utility] tab provides tools to monitor model variables. • All plotting facilities in UDEC are accessible via the [Plot] tab. • Calculations are performed using tools in the [Run] tab.
所谓离散，并不是主观上要求把连续材料离散化， 成为散体集合体。而是在连续介质力学方法基础上， 引入接触（contact）的概念，把接触作为连续体（完 整岩块block）之间的边界，采用连续力学方法描述连 续体、采用非连续力学方法描述接触的力学行为。简 单的说，即是认为介质是由连续的块体和非连续的结 构面组成的集合体，它们各自服从不同的连续与不连 续力学理论，共同控制岩体的基本特性。
（a）允许离散块体发生有限的位移和转动，包括完全脱 离；
在不连续介质中，如果没有这个属性程序 不能产生某些重要的机理。 （b）在计算过程中，自动识别新的接触面。
如果没有第二个特性，程序将限制在 事先已知的相互作用的有限块体数。
首先，当考虑很多相互切割的节理就可能打乱系 统的逻辑关系；
其次，不可能自动识别新的接触面进行自动考 虑；
来自百度文库
• UDEC还能够模拟通过模型中的孔隙和不连续面的流 体流动。在此认为块体是不可渗透的。岩体的渗透率取决 于节理的力学变形。也能够进行力学－流体全耦合分析。 反过来，节理水压也将影响力学特性。流体被处理为平行 板的粘性流。
• 程序中的结构单元可用于模拟岩体加固和工程表面支 护。加固包括端部锚固、全长锚索和锚杆。表面支护模拟 诸如喷射混凝土、混凝土衬砌和其他形式的隧道支护。
第三，计算公式可能有小位移和无转动条 件限制，所以通常适用连续介质的程序。
2.二维离散元软件UDEC4.0在岩土工程中 的应用
UDEC介绍： •平面离散元程序UDEC可以直接模拟结构面和随机结构面，对结构 面力学行为的模拟更符合实际，特别适合于模拟非连续介质（节 理岩体）在静力或动力荷载作用下的响应，已广泛应用于矿山、 核废料处理、能源、坝体稳定、节理岩石地基、地下空间、岩体 边坡等问题的研究。
• UDEC的块体可以是刚体或变形体。对于变形块体，开发了包 括用于开挖模拟的空模型（null）、应变硬化/软化的剪切屈服破 坏模型以及非线性不可逆的剪切破坏和压缩模型。因此，块体能 被用来模拟回填、土体介质以及完整岩石。
• Boundary and initial conditions are applied via the [In Situ] tool. • [Settings] allows global conditions to be set or changed during
the analysis. • If you select structural elements in the [Model Options] dialog, a
4 . UDEC基本运动方程解法
UDEC solves the full dynamic equations of motion even for quasi-static problems. This has advantages for problems that involve physical instability, such as collapse. To model the “static” response of a system, a relaxation scheme is used in which damping absorbs kinetic energy.
• [Build] （建立几何模型）creates the main model block and splits the block to create discontinuities.
• [Blocks]（划分单元与参数赋值） controls the creation of zones and assignment of constitutive models and properties within blocks
第六章 离散单元法 (DEM)
中国地质大学(武汉)工程学院工岩系 2013年5月
1.离散单元法介绍
岩土工程数值计算总体上可以分为两大类:一类是 基于连续介质力学理论的方法，如有限元法(FEM)和快 速拉格朗日法 (FLAC(1tasea，2002))等;另一类是不连 续介质力学的方法，如离散元法 UDEC(1tasca，2000)、 3DEC(Itasea，1998)、PFC(Itasea，2002)和块体理论 DDA(石根华，1988)等。
The Graphical Interface for Itasca Codes main window
UDEC 4.0 can still be run without the GIIC (for die-hard users).
Model Options Dialog
MODELING-STAGE TABS
• UDEC包含一个强有力的程序语言，FISH，能够使用户 定义新的变量和函数。FISH是一个编辑器。通过UDEC数据 文件进入程序被翻译并储存在内存中。
3 .UDEC4.0界面
Title bar Main Menu
Modeling Stage Tabs
Model View Pane
Resource Panes
[Structure] tab will be included in the modeling-stage tab bar to access structural support for this model. • The [Utility] tab provides tools to monitor model variables. • All plotting facilities in UDEC are accessible via the [Plot] tab. • Calculations are performed using tools in the [Run] tab.
所谓离散，并不是主观上要求把连续材料离散化， 成为散体集合体。而是在连续介质力学方法基础上， 引入接触（contact）的概念，把接触作为连续体（完 整岩块block）之间的边界，采用连续力学方法描述连 续体、采用非连续力学方法描述接触的力学行为。简 单的说，即是认为介质是由连续的块体和非连续的结 构面组成的集合体，它们各自服从不同的连续与不连 续力学理论，共同控制岩体的基本特性。
（a）允许离散块体发生有限的位移和转动，包括完全脱 离；
在不连续介质中，如果没有这个属性程序 不能产生某些重要的机理。 （b）在计算过程中，自动识别新的接触面。
如果没有第二个特性，程序将限制在 事先已知的相互作用的有限块体数。
首先，当考虑很多相互切割的节理就可能打乱系 统的逻辑关系；
其次，不可能自动识别新的接触面进行自动考 虑；
来自百度文库
• UDEC还能够模拟通过模型中的孔隙和不连续面的流 体流动。在此认为块体是不可渗透的。岩体的渗透率取决 于节理的力学变形。也能够进行力学－流体全耦合分析。 反过来，节理水压也将影响力学特性。流体被处理为平行 板的粘性流。
• 程序中的结构单元可用于模拟岩体加固和工程表面支 护。加固包括端部锚固、全长锚索和锚杆。表面支护模拟 诸如喷射混凝土、混凝土衬砌和其他形式的隧道支护。
第三，计算公式可能有小位移和无转动条 件限制，所以通常适用连续介质的程序。
2.二维离散元软件UDEC4.0在岩土工程中 的应用
UDEC介绍： •平面离散元程序UDEC可以直接模拟结构面和随机结构面，对结构 面力学行为的模拟更符合实际，特别适合于模拟非连续介质（节 理岩体）在静力或动力荷载作用下的响应，已广泛应用于矿山、 核废料处理、能源、坝体稳定、节理岩石地基、地下空间、岩体 边坡等问题的研究。