[MatDEM](矩阵离散元MatDEM) 是南京大学刘春副教授自主研发的的岩土体大规模离散元模拟软件,该软件采用创新的 GPU 矩阵计算法和三维接触算法,能够时间数百万颗粒的离散元模拟,在岩土工程领域的许多大变形问题中具有广泛的应用。

根据目前我所掌握的信息,MatDEM 的计算效率是要优于商业离散单元法软件 PFC2D&3D。此外,MateDEM 为开源软件,并且基于 Matlab 实现,上手较为容易,并且可以在它源代码的基础上进行二次开发以引入新的特性,如建立 LBM-DEM 体系来模型海底滑坡的破坏过程。

我最早接触到 MatDEM 是在我读研究生的时候,当时有幸听过刘春博士的一次报告。那个时候 MatDEM 还只能实现一些简单的计算,而经过长达六年的持续不断的开发,MatDEM 俨然已经成为了一款成熟且让国人感到骄傲的岩土数值计算软件。类似的还有以前东北大学的唐春安教授团队开发的岩石损伤机理分析的 RFPA 软件和清华大学的张雄教授团队开发的用于实现物质点法的 MPMCPP 软件。这些数值计算软件在学界和工程界的广泛应用表明我们国家在岩土领域的基础理论研究取得了长足的进步。

今天正好是冬至,远在北京的好友 Yingjie 给我打来电话询问有没有吃到热腾腾的饺子。期间我们谈到今后的研究思路,我们一致认为深入的学习 MatDEM 并且尝试对其进行二次开发以适用于我们当前的课题是一个很好的思路。

在 MatDEM 软件的官网和 《地质与岩土工程矩阵离散元分析》一书中可以获取关于该软件所有详细的信息,不过我还是想尝试在这里简单的记录一下自己的学习心得。

P.S. 在我求学期间我尝试去学习不同类型的岩土数值计算软件,并且有过许多不切实际的想法。这些想法多数时候都会无疾而终(讽刺的是我在土的本构关系领域做得还不错),不计沉没成本的尝试只是希望将来有一天我能够做出一些让我真正感到骄傲的东西。同时,我也希望自己随手写下的只言片语能够给同行提供一些借鉴,好的坏的都可以。