接触本构模型

PFC软件含有丰富多样的接触模型，7.0新版软件进一步完善了接触本构模型家族库以强化PFC针对诸多特定问题及材料力学行为的描述能力，到目前为止共计内置有16款。较之6.0版本，主要升级有如下模型及技术特点：

•   Edinburgh-Elasto-Plastic-Adhesive (EEPA) Contact Model：为线性滞回模型的扩展版本，该模型引入颗粒吸附力作用因而具有一定的抗拉强度，同时可考虑接触在受压阶段的非线性位移—受力行为。此外，模型还整合了粘滞阻尼及滚动摩擦技术；

•    Johnson-Kendall-Roberts (JKR) Contact Model：采用HertZ模型为原型进一步纳入对范德华力的描述，因此也适用于描述粘附力由毛细管力或液体桥力在介质表明形成的张力。同时，模型也整合了粘滞阻尼及滚动摩擦技术；

•    Spring Network Contact Model：对散体或胶结材料的力学行为均具有描述能力。在散体模式下，接触点可同时承受剪切力及弯矩；而胶结模式则为基于软胶结模型（Soft-Bond）及平行胶结模型（Parallel-Bonded）的扩展。该模型的另一特点是，模拟对象材料的变形参数（弹性模量及泊松比）无需通过校核分析来确定；

•   Linear Dipole Contact Model：该模型为线性接触模型（Linear Model ）的扩展版本，以应对电磁工业领域对电磁力模拟功能的要求。

颗粒搅拌模拟（左：无颗粒吸附力；右：考虑吸附力作用）

模型组构功能

Rblock - 为提高刚性块体（RBlock）模型组件计算效率，对如下功能环节进行了优化：

•       刚性块体在计算过程可被切割分解，同时保证接触不会丢失；

•       刚性块体的边界条件更利于设定；

•       利用几何对象帮助快速创建刚性块体集合。

Clump - 除传统的Pebble单元（ball等）外，新版软件提供利用Rblock进行超单元（Clump）组构的功能。因此具有技术优点：a) 提升分析效率；b) 可直接模拟凹形形态结构；c) 超单元clump自身可描述破裂萌生、及扩展过程

Particle Inlets - 源入口单元生成器。在某一范围内形成虚拟通道入口（Inlet） ，利用其向模型中自动输送按用户指定形态、速度的颗粒单元（ball、clump或rblock）

 

Inlet	源入口单元生成器
（a）	（b）	（c）

 

其他特色功能

耦合分析 - 全面兼容对FLAC3D结构单元的耦合计算功能

应力初 始化 – 利用FLAC3D辅助创建复杂初始地应力状态，如常见的线性梯度分布形式

多线程FISH – 新增切片遍历、多线程并行运算符等功能，实现FISH多线性并行计算，提升运行效率

 

PFC与FLAC3D结构单元耦合计算，支持对结构单元时效过程的模拟	线性梯度地应力分布状态初始化

 

New Features in PFC7（点击下载）