密度缩放可以用来增加时间步长和优化求解效率。重力不受密度尺度缩放的影响。

追踪能量。以下能量可以被追踪：

● 体的工作量（assembly中的所有颗粒体）

● 粘结能量（总的assembly的张力能量储存在平行键之中）； ● 边界的工作量（assembly中的所有墙） ● 摩擦（所有接触的摩擦能量消耗）； ● 动力学能量（所有粒子的动力学能量）

● 张力能量（整个assembly的所有接触的张力能量）

assembly中测量任意圆形区域数是很便利的： ● 平均应力张量的所有成分； ● 平均张力张量的所有成分； ● 孔隙率；

● The coordination number（每个颗粒的平均解除数）； ● 接触分数。

任何数据都可以追踪而且储存为history。储存的history也可以绘成图，显示在屏幕上，或者储存在一个文件里面可以被其他程序调用。 PFC2D可在半静态模式或全动力模式下执行。

PFC2D中所有数据都可以被储存，并汇成history。

PFC2D拥有强大的built－in程序FISH，用户可以定义新的变量和方程。FISH提供给用户一个唯一的能力去根据用户自己的需要裁剪程序。例如，FISH方程可以做以下的事情： ● 详细说明用户指定的性质变化； ● 绘制和打印用户自定义的变量； ● Servo－control数值测试； ● 自动参数学习；

● 根据用户的需要创建或删除颗粒； ● 按照某种方式创建颗粒group； ● 读写ASC2或2进制文件；

● 利用TCP/IP信息从/向其他Itasca程序发送和接收数据。

1.3 可选择特性

可选择的特性（热量分析，流体分析，并行处理和C++编程，用户可以通过C＋＋程序创建自己需要的基础模型）此可以作为PFC2D的

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额外价值。 热力分析选项：可以模拟材料中短暂的热流和随后位移和力的发展趋势。热力模型可以独立运行也可以耦合在力学模型之中。热力张力通过改变颗粒的半径得到，平行键上承载的力来说明颗粒和结合键的热量。热力学分析选项的描述见section 1 in optional features。

流体分析选项：允许用户模拟流固耦合问题。该模式在欧拉坐标系下数值求解连续和动量方程，然后得到考虑单元内小球存在时的压力和速度。由流体产生的驱动力在施加于小球之上。关于流体选项的描述见section2 in optional features。

用户自行编写的C＋＋选项：允许用户自己编写程序，从而创建私人版本的PFC2D。该选项可以用来取代FISH方程。The Microsoft Visual C++ Version 7.1 编译器可以被使用做这项工作。用户自行编写的C＋＋选项的描述见section3 in Optinal Features。

并行处理版本：的PFC2D也是一个可供选择的选项。并行版本允许用户把一个PFC2D模型分解成几部分，而分别在各自的处理器上运算。这实质提高了存储能力和计算速度比单个处理器快的多。在并行处理选项中，MPI（message passing interface）也可以被执行，它允许与AC/DC logic或者用户自己编写的C＋＋程序进行通讯。并行版本与并行计算程序的描述见section4 in optional features

用户定义接触构建模型可以用C++编写，并像DLL文件一样编译，任何需要的时候用户都可以调用它。The microsoft visual C++ version 7.1 用来编译DLL文件。编写新接触模型和创建DLL的描述见section5 in optional featrues.

1.4 Summary of updateds from version 3.0

以下特征被加入到3.1版本。下一节是对新特征的概括。（注意PFC2D 3.1可以储存3.0版本保存的文件，但是2.0或更旧的版本就不能储存了）。

1.4.1 3.1版本的新特征 1.4.1.1 新的广义墙 点墙（2D）和线墙（3D）作为新的广义墙被加入，详细的描述见section 5 in 理论与背景。 1.4.1.2 流体分析选项

现在，流体分析在PFC2D中是可用的选项。流体选项允许用户模拟

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流体耦合问题如小球与流体作用的问题。流体选项的描述见section 2 in 选项特征。

1.4.1.3 AC/DC logic

AC/DC是一种处理大的粘结材料模型的方法。Pbrick来自在周期空间中创建的compacted assembly。Pbricks可以被储存，也可以被复制来构建一个大模型。被选中的pbrick可以表示为矩阵的形式，因此节省了计算时间和内存。Pbricks也可以被任意分布在一组处理器当中，利用MPI（见section1.4.1.5）.AC/DC只用来模拟变形比较小的情形，例如易碎的岩石。AC/DC的描述见section4 in FISH volume。 1.4.1.4 周期边界

周期边界在处理空间无限大问题是非常好用。作为简单的例子，见section 3.8.1.4 in FISH volume。 1.4.1.5 新的并行处理选项（MPI） MPI（message passing interface）也可以被执行，它允许与AC/DC logic或者用户自己编写的C＋＋程序进行通讯。并行版本与并行计算程序的描述见section4 in optional features 1.4.1.6 影片选项

PFC2D 3.1 可以生成两种工业标准格式的影片文件：AVI和PCX。影片可以看作是AVI和PCX图像的集合，并能重复播放出来。MOVIE和SET plot命令可用来调用影片特征。 1.4.1.7 网络key

PFC2D 3.1 的网络版本是可用的，它允许在服务器上安装一个独立的硬件用来使用网络。PFC2D也许可以在互联网中的任一台计算机中运行。网络key需要一些特殊的许可证安排和安装。

1.5 应用领域

PFC2D可能应用到的领域如下。这些应用拓宽了程序本身的应用范围，可以模拟多离散体，大张力载荷或处理特征过程的能力的作用 ● 在斜道，管道，箱体和地窖中材料的块体流 ● 块体处理过程：混合和传输

● 矿质开采：易碎，易塌，易裂和岩石块的流动 ● Compction of powder in molds

● 粘结颗粒组成的物体的碰撞：力学破损 ● 地震反应和由颗粒排列的梁结构的坍塌

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● 颗粒原料的基础性研究：生产，流动及体积变化等。

● 由结合的颗粒集组成的固体的基本研究：损坏堆积，易碎和声响

发射。

更多的PFC2D的应用见section 3.2 in FISH volume

1.6 PFC2D手册向导

PFC2D 3.1版本手册包括七个文档。本文档，即用户向导，是用户使用PFC2D的主要向导，它包含了对特性和针对具体问题的最佳程序的推荐的描述。其他帮助信息则在剩下的六章中给出。 以下是这七个文档的结构和各章节目录的主要概括。

用户指南

Section 1 绪论

这一节给出了PFC2D的基本性能，特征和应用的介绍。还

有PFC2D最新的一些功能。

Section 2 开始

初学者应参看此节内容，一对PFC2D的操作有一个了解。

其中对安装和操作都有十分简要的介绍，对初学者的研究有益。

Section 3 利用PFC2D解决问题

本节给出了利用PFC2D解决问题的一些一般的指导。讨论

部分是具想到行作用的，但只是很泛泛的讨论。典型的PFC2D的每一步都会详细说明，在介绍创建，解决和解释PFC2D模拟的过程中还会给出一些很好的建议。看过此节，用户就会对PFC2D的操作有所熟悉。

Section 4 FISH 初学者指南

本节介绍FISH语言。它包括如何使用FISH语言。注意手

册假设用户没有任何编程经验。它会对FISH以及其应用做非常详细完整的叙述。

Section 5 杂

对PFC2D感兴趣的用户可以参看此节，其中包括PFC2D在

不同计算机上的运行时间的基准，报错程序和要求的技术辅助。

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