【介绍】

ITASCA PFC Suite 6是由国外公司开发的粒子特效处理应用。动画处理中比较复杂的一部分就是各种颗粒物，这些颗粒物变化轨迹没有特定的轨迹，只由大量组合后才能够产生一定的规律，不光是动画，语言编码上也有运用；这款软件内置来PFC模型合成材料，可以做到各种形态之间的转换，利用后台的计算程序还有自动脚本语言生成满意的形状，在研究中可以发挥巨大的作用。

Itasca PFC Suite特色

1、强大的计算引擎，可实现准确灵活的仿真

内置强大的脚本语言(FISH和Python)，提供模型定制，监控，自动化和参数化，以及访问高级Python库(更新为Python 3)，用于图形，数学和图形用户界面操作

2、高级和可定制的图形用户界面

Twelve内置接触模型，用于颗粒组件和完整和连接材料

C ++插件，用于自定义FISH内在功能和新的联系模式

3、热解决方案分析

计算流体动力学(CFD)命令和功能，用于将PFC连接到第三方CFD软件。

从DXF或STL表面文件自动创建成簇粒子模板

4、年度维护费或CPU限制

材料建模支持环境，用于校准和测试(压缩，径向压缩和直接拉伸测试)模型(线性，粘合，平接和光滑连接)

Pavement-Design包装环境，用于对含有土工格栅的不饱和颗粒材料进行建模

5集成的在线文档和提供的示例项目

经过Itasca顾问，行业，大学和全球政府机构的广泛应用，已有超过24年的使用经验

Itasca PFC Suite功能

1、模拟由任意大小圆盘或球状颗粒(particle)组成集合体的动态运动或相互作用

2、材料属性定义具体到单个颗粒，材料属性甚至颗粒大小允许呈连续性分级

3、“超单元”技术支持通过叠加若干‘奴化’颗粒形成颗粒组，以表征任意形状颗粒单元

4、任意方位的线段或平面凸型多变形均可定义为墙(Wall)单元，并可分别定义不同接触属性

5、程序内嵌通用墙单元生成算法，如点、线、圆球、圆柱、螺旋体、圆环和圆锥体

6、墙单元通常作为颗粒流模型对象的加载边界，边界条件可以为力或速度

7、在分析模拟的任意阶段，均可执行墙单元或颗粒的创建或删除操作

8、默认接触模型包括：线弹性、简化Hertz-Mindlin模型、库伦滑移模型、接触/平行约束模型

9、高级接触模型包括：简化粘弹性模型、简化延性模型、位移-软化模型、粘滞性阻尼模型、Burger’s蠕变模型和平滑节理模型。除此之外，程序为自定义接触本构模型提供了开发接口。

10、根据分析类型的不同并加快求解速度，程序内嵌两种阻尼技术：局部非粘性阻尼和粘性阻尼

11、自动时间步搜索方案确保解的数值稳定性

12、显式/中心差分求解方法在非线性行为求解过程中，不需要额外的内存分配和数值迭代

13、程序内置两种分析模式：准静态和完全动态分析。前者应用可使模型快速达到稳定解状态

14、自版本V4.0之后， PFC新开发了双精度和64位系统版本，前者避免解出现长周期数值“漂移”，后者则有效提高了求解效率

15、拓扑映射技术的使用极大降低接触搜索时间，接触搜索时间与模型中颗粒数严格呈线性比例关系

16、在整个求解时间域，可对任意变量的力学响应进行监测/记录，如位移/速度、应力/力等

17、PFC使用测量圈技术计算圆盘/球状空间区域内平均应力、应变率和孔隙率等参数

18、根据功能平衡关系，可准确求解系统能量及其变化，如体积功、胶结能、边界做功、摩擦功、动能、应变能等

19、内置程序编译工具FISH语言，用于程序配置、模型控制、自定义功能函数、结果后处理等，为高级用户提高了强大的用户干预手段，极大提高工作率

20、内嵌强大的功能函数库FishTank，预定义大量常规、特色功能，如试样/地质体复杂模型创建、颗粒体解译度优化、虚拟实验室技术、地应力赋存环境建立、工程材料强度的时间效应研究等

21、周期边界技术为远场边界的模拟提供了更为快捷、有效的实现手段

22、AC/DC(自适应连续/非连续技术)作为处理大型颗粒流模型的特殊技术，与周期边界形成有机结合，利用创建若干少量的“pbrick”单元以离散表征整个计算区域，极大节约了内存消耗并提高计算效率。此外，AC/DC内嵌MPI技术，可实现分布式并行计算

应用领域

PFC 更适合于从本质上研究固体（固结合松散）介质的力学特性，虽然 PFC 最初的开发意图是满足岩体工程中破裂和破裂发展问题研究的需要，但到目前为止，非岩石力学领域的应用更广泛一些，概括地，PFC 的研究领域包括：

1、岩土工程：最初的研究集中在介质力学特性（如本构）、破裂和破裂扩展问题上，在 PFC 引入和岩体工程中的结构面网络模拟功能以后，已经应用到复杂工程问题研究中，特别是矿山崩落开采、大型高边坡稳定、深埋地下工程的破裂损伤、高放核废料隔离处置的岩体损伤和多场耦合等问题；

2、构造地质：板块运动、褶曲过程、断裂过程、地震地质等；

3、机械工程：材料疲劳损伤等；

4、过程工程：农业、冶炼、制造、医药行业的散体物质（皮带）传送、筛选、和分装，如农业中土豆按大小的机械化分选和分装、冶炼行业中按级配向高炉运送过程中的自动配料研究等。

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