发展历程

概述

MultiFracS是一款GPU并行FDEM多物理场断裂分析软件，可考虑热、接触热、摩擦热、流体、湿度扩散、大变形、大位移、大转动、接触、断裂和破碎等因素及其相互作用。可用于岩土、地质、能源、采矿、爆破等领域。

发展历史

从2011年起开始从事有限-离散元方法（FDEM）的研究，至今恰好10年，当时FDEM仅限于进行纯力学断裂计算，不能进行多物理场作用下复杂连续-非连续介质的开裂模拟。为此，我先后开发系列2D/3D水力耦合模型、热力耦合模型、接触传热模型、水热耦合、湿度-变形-断裂耦合模型并开发相应的程序，使得可以对水力压裂、热开裂、干缩开裂、水岩换热等这类复杂工程难题的求解，并且发表FDEM方法及多物理场耦合模型构建方面的一作论文41篇，其中一作SCI 28篇。然而，由于计算速度的限制，这些模型能够求解的问题规模相对较小。为此，笔者又借助GPU技术，开发了多物理场断裂GPU数值分析软件，也就是今天的MultiFracS，包含了之前所有的多物理场及断裂模拟功能，同时该软件相比串行程序加速100多倍。

特色

（1）多物理场+断裂：可以模拟多物理场的软件有很多，但能够很容易模拟任意复杂裂缝起裂、扩展和交汇的软件少之又少。
（2）非贯通裂缝的直接建模：不需要像DDA或者块体离散元对区域进行完整切割，只需要按照真实的裂缝特征进行建模即可。
（3）热传导、热对流、接触传热、摩擦生热、流体流动、湿度运移、大变形、大位移、大转动、接触、断裂及破碎这些因素及其相互作用均能在MutiFracs中同时考虑。
（4）完整模拟从连续到非连续的整个变形、破坏过程。
（5）连续-非连续介质和颗粒介质均适用。