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《地质与岩土工程矩阵离散元分析》出版!

历时一年,《地质与岩土工程矩阵离散元分析》终于出版了。离散元法理论研究、系统研发和应用是一条非常漫长和艰辛的道路。在MatDEM软件的开发和本书的撰写过程中,得到了很多专家学者的帮助和指导。在此表示衷心的感谢!

刘春

南京大学


书的简介:

离散元法能有效地模拟岩土体的非连续性、不均匀性和大变形破坏,在科研和生产实践中具有广泛的应用价值。基于原创的矩阵离散元计算方法,作者从零开始研发了高性能离散元软件MatDEM,实现了数百万单元的离散元数值模拟。本书在介绍离散元法基本原理和算法的基础上,详细介绍了MatDEM软件的基本结构、建模方法、数值计算过程、后处理和系统函数;以及在地质和岩土工程领域的应用示例,包括基本岩土工程问题、离散元试验、三维滑坡、动力作用和多场耦合作用等。本书配有相应的教学视频,软件和教学视频可由以下网站获取:http://matdem.com。本书可供地质、岩土、水利、土木、矿山、物理等领域的科研和工程技术人员,以及高等院校高年级本科生和研究生参考使用。


书二维码 - 副本副本.png

ISBN 978-7-03-061566-4

责任编辑:周 丹 高慧元


本书分为两个部分,第一部分为基础篇。第1 章简要介绍离散元法的基本原理、计算方法和工程应用前景。关于离散元法的系统理论和计算方法,可参阅《颗粒物质力学导论》(清华大学孙其诚和王光谦著)以及《计算颗粒力学及工程应用》(大连理工大学季顺迎著)等专业书籍;关于离散元的连续-非连续理论、接触模型和宏微观理论,可参考中国科学院力学研究所李世海研究员、同济大学蒋明镜等专家的相关论文和专著。第2~5 章主要介绍MatDEM 的基本结构和功能,以及建模过程和后处理功能。软件中的数据以面向对象的方式来组织,所有计算数据均可在软件中查看、编辑和保存,导入和继续计算。在基础篇中,详细地介绍了矩阵离散元计算法的基本过程、数据组织形式和意义,以及单元、连接、组、材料和荷载的概念和使用方法。特别地,MatDEM 提供了商业软件标准的后处理模块,可以方便地生成数十种图件,以及生成模拟过程的GIF 动画。通过阅读这些内容,可以很快地掌握离散元法的基本原理和软件的使用方法。

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第二部分为实践篇。第6 章主要结合桩土作用、隧道建模和盾构滚刀破岩三个示例,详细地介绍MatDEM 的建模和数值模拟的常规步骤,建议在阅读完此章节后,再阅读实践篇的其他章节。第7 章以直剪、扭剪试验和真三轴试验为例,重点介绍通过函数来构建部件,并拼合整体模型,以及如何建立三维复杂裂隙和节理。第8 章以三维滑坡建模为例,介绍如何利用数字高程数据构建复杂的三维模型。第9 章介绍动力作用数值模拟,包括陨石撞击地面、矿山斜坡爆破和地震动力作用。第10 章介绍高级的自定义参数和二次开发功能,实现了地面沉降、微波辅助破岩、能源桩热力耦合等复杂的多场耦合过程数值模拟。第6~10 章由简单到复杂,共介绍了13 个应用示例。通过修改和综合应用这些示例,可开展各类地质和工程问题的数值模拟,并辅助分析和解决各类科研与工程问题。


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▲ MatDEM启动界面


由于作者水平有限,书中难免存在疏漏之处,敬请各位专家学者批评指正。


撰稿人:刘春   


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