在现代过程工程领域技术发展过程中，除开展物理模型试验外，数值模拟是各行业内企业或科研机构维持、提高其行业竞争力的有效技术手段。较之传统物理模型试验，数值模拟对于过程工程中的控制性参数识别进而优化设计等环节具有高效、低成本等得天独厚优势。

 

在过去20多年以来，Itasca一直致力于为制药、化工、材料加工、采矿、石油和天然气以及农业工程等行业提供过程工程相关软件和技术咨询服务。以颗粒方法及程序（PFC）作为核心技术手段，Itasca咨询团队在如下相关课题积累有丰富的工程经验：

·       颗粒堆积和振动压实

·       多孔介质材料的力学强度研究   

·       依据三维断层摄影影像开展纤维材料力学特性描述和分割过程模拟

·       散体颗粒料在容器内混合、充填及装卸过程中的分选控制

·       粉末状材料的凝聚过程模拟

·       岩体对化学诱导压力脉冲的响应

·       放矿过程模拟及崩落参数优化

·       在采矿行业，为解决回采过程贫化率控制要求研发形成专业程序REBOP

·       搅拌机和输送系统的性能优化

·       对待回收产品对象（例如铝土矿粉）实现最大致密压缩意图的工艺研究（静态或动态工艺）

·       生产线过程控制管理，典型如研究材料在传送过程中的分选和分离

·       三维断层图像中纤维结构的力学特性研究

·       大变形条件下颗粒/块体的破碎过程模拟

 

因PFC软件所采用的力学理论是基于广义离散单元方法（DEM）的延伸，因此内置有很多特别面向材料处理及加工分析相关过程工程研究的专业功能：

·       多样化的边界条件（墙、传送带墙边界、周期性空间，等）

·       多样化的对象形态模拟元素（球体、超单元和凸状刚性块体）

·         通过FISH、Python脚本和用户自定义的接触模型（C++）实现多物理场耦合作用分析（浮力、分子动力学、电磁学）

·       内置与FLAC3D和3DEC进行数据通讯的耦合分析接口

·       提供与第三方软件（如ANSYS和Leapfrog）开展耦合分析的接口

 

这些功能使得PFC在过程工程相关设备原型设计、材料混合与分离模拟等方面具有强度技术优势，成为工程、科研人员必备技术手段。到目前为止，基于PFC方法的过程工程模拟研究主要侧重于：农业机械加工、复合材料、放矿工艺、回采及贫化率控制、管道磨损、机械与岩土的相互作用（钻孔、岩石切割、土壤耕作）等及其他应用。