回帖:一个实际问题。
问题:采矿机械专业有挖掘机设计课,涉及计算挖掘阻力,以往按苏联的计算公式;拟挖掘铁矿石,块度不均,形状各异;拟用贵公司的软件求解挖掘阻力,是否可行?
回答:
我理解您是希望模拟挖掘已经爆破的铁矿石,FLAC、UDEC、3DEC、PFC2D、和PFC3D都可以满足这种需要,但各有差别,需要根据您的具体研究重点而定。
FLAC是二维平面计算程序,最新版具备的单元重划分功能能满足要求。计算中需要块体集合体处理成力学性能等效的连续体,挖机挖进过程形成大变形,随着变形增加单元网格进行二次划分。优点是计算相对简单,容易操作,且可以获得挖机的应力、变形、阻力等信息。缺点是对块体进行了等效处理,因此对散体力学特性的连续力学描述需要做一些工作;
UDEC是平面计算,在本次工作中可以把矿石块体处理刚性体(如果挖掘过程中块体变形可以忽略),挖机铲既可以处理成变形体获得不同位置的应力和阻力分布,也可以处理成刚形体只计算总的阻力。
3DEC是UDEC的三维版本,但不能在一个模型中把介质同时处理成刚性体和变形体,即要么矿石块体和挖机铲都为变形体、要么都为刚体。全部处理成刚形体计算肯定可行,但只能获得铲的总阻力和事先规定的几个部位的阻力,不能获得整个铲上的阻力分布。如果全部处理成变形体、且需要模拟单个块体,计算稳定性可能存在困难。
PFC显然可以帮助开展这方面的工作,从基本原理上讲,而最适合于这类工作。但应用难度相对比较大一些,如果时间不急,可以采用PFC。
供参考。
所问题的仅仅是软件选择,从楼主的考虑,选择的途径很多,ITASCA三大系列都适用,关键需要看你从什么样的角度考察问题,或许你需要选择两款、乃至三款不同的软件,分别从不同的角度看问题。
再次说明了一点,数值计算是帮助论证你的推测和实现你的思想,你首先需要清楚知道你要什么、然后充分发挥软件的某些功能去实现。

