第1章 PFC5.0的基本特點與界面操作 1.1 巖土工程顆粒流方法應用背景 1.2 PFC方法簡介 1.3 PFC5.O軟件的新特點 1.3.1 PFC5.0新增選項 1.3.2 停止使用的選項 1.3.3 PFC4.O與5.0對比 1.4 PFC軟件運行界面操作 1.4.1 安裝與卸載 1.4.2 PFC安裝文件夾內容 1.4.3 PFC5.O軟件圖形界面 1.5 PFC5.0圖形屬性界面操作 1.5.1 繪圖選項控制集 1.5.2 繪圖條目控制集 1.6 本章總結 第2章 PFC5.O基本命令與模型構建技術 2.1 常用的通用命令 2.1.1 PFC命令流編制順序 2.1.2 幾個通用命令 2.2 PFC5.0中與幾何圖形有關的命令 2.2.1 Range定義范圍與使用 2.2.2 Geometry(幾何圖形)的使用 2.2.3 離散裂隙網絡DFN與使用 2.3 PFC5.0顆粒生成方法 2.3.1 規則排列顆粒生成方法 2.3.2 隨機分布顆粒生成方法 2.3.3 外部顆粒導人生成法 2.3.4 塊體顆粒組裝模型方法 2.4 PFC5.0中剛性簇(clump)生成方法 2.4.1 常見剛性簇生成原理 2.4.2 剛性簇逐個生成方法 2.4.3 基于簇模板隨機生成方法 2.4.4 柔性簇cluster的生成 2.4.5 剛性簇(clump)與柔性簇(cluster)轉化方法 2.5 PFC5.O的墻(wall)生成方法 2.5.1 命令生成方法 2.5.2 幾何圖形導入法 2.6 PFC5.0接觸的定義方法 2.6.1 PFC中的接觸模型 2.6.2 接觸模型分配表(cmat)法 2.6.3 當前接觸定義(contact)法 2.6.4 接觸施加實例驗證 2.7 PFC5.0信息記錄與后處理 2.7.1 hist記錄方法 2.7.2 result記錄方法 2.7.3 measure記錄方法 2.7.4 目標軌跡追蹤(trace)方法 2.8 本章小結 第3章 奔向顆粒流高級應用的橋梁：FISH語言 3.1 FISH語言基本規則 3.1.1 指令行 3.1.2 數據類型 3.1.3 函數或變量命名 3.1.4 函數：結構、評價和援引 3.1.5 算術：表示及類型轉化 3.1.6 重新定義FISH函數 3.1.7 函數執行 3.1.8 內聯FISH和FISH片段 3.1.9 FISH回調事件 3.1.1 0FISH錯誤處理 3.2 FISH聲明語句 3.2.1 變量聲明語句 3.2.2 條件控制語句 3.2.3 循環控制語句 3.2.4 其他語句 3.3 FISH內嵌函數 3.3.1 常用命令特性函數 3.3.2 離散裂隙網絡控制函數 3.3.3 片段與幾何圖形控制函數 3.3.4 實體內變量函數 3.4 FISH編程實例 3.4.1 利用FISH函數實現實體信息的輸出 3.4.2 利用FISH函數生成各種分布隨機數 3.4.3 利用FISH函數將分組顆粒構造為柔性簇 3.4.4 FISH隨機生成顆粒簇 3.4.5 利用FISH計算邊坡的動力響應 3.5 本章小結 第4章 伺服機制及數值試驗實現技術 4.1 顆粒流中的邊界伺服機制 4.1.1 伺服原理 4.1.2 伺服方法 4.2 二維與三維壓縮試驗實現 4.2.1 二維壓縮試驗命令流編制 4.2.2 三維真三軸壓縮試驗命令流編制 4.2.3 三維圓柱形假三軸壓縮試驗命令流編制 4.3 二維與三維剪切試驗實現 4.3.1 二維剪切試驗實現 4.3.2 三維剪切試驗實現 4.4 任意幾何模型的伺服實現 4.4.1 劈裂試驗模型與實現 4.4.2 任意形狀模型的伺服與實現 4.5 柔性顆粒膜伺服實現 4.6 伺服過程中的幾個問題分析 4.6.1 時間步選擇 4.6.2 阻尼設置 4.6.3 如何令模型快速滿足要求 4.7 數值模型狀態的檢測 4.7.1 應變檢測 4.7.2 應力檢測 4.7.3 配位數檢測 4.7.4 顆粒體系壓密狀態對應力一應變曲線的影響 4.8 本章總結 第5章 接觸模型與參數標定方法研究 5.1 FishTANK的使用方法 5.1.1 FishTANK的構成與使用 5.1.2 二維平行黏結雙軸試驗實現實例 5.1.3 FishTANK的用途探討 5.2 FishTANK標定參數需要設置的參量 5.2.1 PFC材料及共有屬性設置 5.2.2 線性模型需要設置的參數 5.2.3 接觸黏結模型需要設置的參數 5.2.4 平行黏結模型需要設置的參數 5.2.5 節理模型需要設置的參數 5.3 接觸黏結與平行黏結模型參數標定規律 5.3.1 標定參數基本條件 5.3.2 平行黏結線性對應快速標定法 5.3.3 接觸黏結線性對應快速標定法 5.3.4 混合模型參數標定法 5.4 不同應變率下平行黏結模型參數快速標定 5.4.1 試驗情況 5.4.2 數值模型的構建 5.4.3 細觀參數對宏觀變形與強度的影響 5.4.4 應變率隨動平行黏結模型 5.4.5 數值模擬結果分析 5.5 蠕變模型參數標定規律研究 5.5.1 基于非連續理論的Burger's流變接觸模型 5.5.2 數值試驗若干要點 5.5.3 模型數值驗證分析 5.5.4 模型參數與流變特性關系 5.6 本章小結 第6章 復雜巖土細觀特征識別與隨機重構技術 6.1 多元混合體介質的數字圖像細觀特征提取方法 6.1.1 基于數字圖像人工繪制方法 6.1.2 數字圖像分析與識別方法 6.1.3 基于數字圖像顆粒流細觀模型構造 6.2 二維顆粒細觀輪廓隨機構造方法 6.2.1 基于數值圖像分析的二維多邊形顆粒描述方法 6.2.2 多元混合介質輪廓的隨機構成方法 6.3 細觀顆粒二維傅立葉分析與重構方法 6.3.1 細觀顆粒傅立葉分析原理 6.3.2 顆粒細觀特征的傅立葉分析與重構方法 6.3.3 傅立葉細觀特征統計特性 6.3.4 細觀特征的隨機重構 6.3.5 二維傅立葉譜分析與重構結論 6.4 三維顆粒細觀輪廓識別與隨機構造方法 6.4.1 顆粒激光掃描三維細觀輪廓獲取方法 6.4.2 基于橢球表面基構造多面體描述三維顆粒 6.4.3 基于傅立葉分析的三維顆粒隨機重構方法與分析 6.4.4 基于球諧函數的三維細觀特征刻畫與力學特性分析方法 6.5 細觀特征在PFC5.0中的實現與應用 6.5.1 用于顆粒分組生成簇 6.5.2 用于clump模板控制隨機顆粒生成 6.5.3 用于復雜wall的生成 6.6 本章總結 第7章 巖體爆破破壞效應顆粒流數值模擬 7.1 離散元數值模型的建立 7.1.1 炸點顆粒膨脹加載法 7.1.2 應力波傳播的動邊界條件 7.1.3 宏觀一細觀巖體力學參數對應模型 7.2 巖體爆炸破巖過程機理分析 7.3 爆破破巖效應驗證探討 7.3.1 藥包埋深對爆破效果的影響 7.3.2 炮孔壓力對爆破效果的影響 7.3.3 炸點膨脹比對爆破效果的影響 7.4 微差爆破效應驗證 7.5 問題討論 7.5.1 柱狀波的施加方法討論 7.5.2 動力邊界條件施加討論 7.6 結論 第8章 FLAC3D6.O—PFCD5.O耦合滑坡數值模擬研究 8.1 連續一非連續耦合原理 8.2 FLAC3D6.0～PFC5.O耦合建模計算實例 8.2.1 計算條件 8.2.2 命令流編制 8.3 計算結果分析 8.4 經驗總結 第9章 離散元一流體耦合計算與應用 9.1 流體與顆粒的相互作用方式 9.2 PFC5.0中的流固耦合功能 9.2.1 采用FISH語言添加額外作用力方法 9.2.2 利用PFC內置CFD模塊與外部流體求解器耦合模擬復雜流場 9.3 二維水力劈裂FISH語言模擬實例 9.4 流固耦合算例 9.4.1 利用PFC自帶CFD模塊實現單向耦合 9.4.2 利用達西定律模擬多孔介質流動 9.4.3 與其他流體軟件耦合 9.5 PFC與流體耦合分析應用探討 參考文獻 后記