PFC5.0颗粒流离散元【岩土-单轴-双轴-三轴】算例代码包含2D和3D的案例所有案例打包 本案例提供参考可以自行修改参数或者按照要求二次加工部分代码有注释可以参考学习。PFC这玩意儿搞岩土模拟的应该都熟颗粒流离散元玩的就是微观力学在宏观现象上的暴力破解。今天直接上干货聊聊PFC5.0里几个经典土力学案例怎么实操。先甩个单轴压缩的代码片段镇楼def uniaxial_compaction(): kn 1e8 # 法向刚度手抖多打两个零可能崩盘 ks 0.75 * kn # 切向刚度经典比例 friction 0.5 # 摩擦系数调这个能让颗粒群变滑头 # 边界条件设置 wall_top create_wall(position10, is_loadTrue) particles generate_particles(size_distributionuniform) # 加载速率别太虎小心颗粒飞升 while step 1000: apply_velocity(wall_top, -0.01) calculate_contact_forces() update_positions() # 应力应变曲线输出此处应有祖传绘图代码 plot_stress_strain()这段代码里藏着三个玄机刚度参数配比影响的是颗粒碰撞时的软硬程度摩擦系数直接决定颗粒是滑不溜秋还是死缠烂打。加载速率那个while循环里的0.01是个经验值手贱改成0.1可能当场给你表演粒子喷射。双轴压缩更带劲得搞个左右围压。看这个边界条件设置confining_stress -1e6 # 围压值负号表示压力 wall_left create_wall(typeservo, stressconfining_stress) wall_right create_wall(typeservo, stressconfining_stress)伺服控制边界是个好东西它能自动调整墙体位置维持设定应力。不过新手容易栽在单位制上——有人把Pa当kPa用结果围压直接干到地心压力颗粒被压得亲妈都不认识。三轴试验代码里有个骚操作动态替换加载方式。初始用应变控制峰值后切换应力控制if axial_strain 0.05: # 应变达到5%切换模式 switch_control_mode(stress) set_target_stress(-5e6)这种玩法能模拟真实的试验机切换逻辑。但注意切换时机得卡准太早切换试样还没充分变形太晚切换可能已经破坏成渣。PFC5.0颗粒流离散元【岩土-单轴-双轴-三轴】算例代码包含2D和3D的案例所有案例打包 本案例提供参考可以自行修改参数或者按照要求二次加工部分代码有注释可以参考学习。2D和3D案例最大的差别在接触检测。3D版必须处理空间接触判断这里有个球体碰撞检测的优化技巧# 空间网格空间分割加速检测 grid_size 2 * max_radius for particle in particles: grid_pos calculate_grid_position(particle, grid_size) check_collisions_in_adjacent_grids(grid_pos)这种空间分割法比暴力遍历快十倍不止。不过网格尺寸得设成最大粒径的两倍否则可能漏检碰撞。打包文件里的wall_utils.py藏着个宝藏函数——自动生成不规则边界def generate_rough_wall(amplitude0.1): base_line np.linspace(0, 10, 100) roughness amplitude * np.random.randn(100) return base_line roughness加个随机扰动振幅参数马上得到粗糙边界。调amplitude参数时建议从0.05倍平均粒径开始太大容易生成奇葩地形。最后说个防坑指南并行计算时切记关闭GUI实时显示否则速度能慢成PPT。用这个配置保命set_simulation_config(use_multithreadingTrue, graphics_interval1000)代码里的注释多是前辈的血泪经验比如某处写着#此处勿改2019.7.5张工在此翻车。这些隐藏信息比代码本身更有价值建议边跑案例边对照着看。