UDEC是Universal Distinct Element Code的所寫(xiě)，即通用離散單元法程序，顧名思義，UDEC是一款基于離散單元法理論的一款計(jì)算分析程序。離散單元法由Peter Cundall在1971年提出理論雛形，意圖是在二維空間描述離散介質(zhì)的力學(xué)行為，Cundall等人在1980年開(kāi)始又把這一方法思想拓展到研究顆粒狀物質(zhì)的微破裂、破裂擴(kuò)展、和顆粒流動(dòng)問(wèn)題。
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物理介質(zhì)通常均呈現(xiàn)不連續(xù)特征，這里的不連續(xù)性可以表現(xiàn)為材料屬性的不連續(xù)、或空間結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）上的不連續(xù)。以巖體為例，具有不同巖性屬性的巖塊（連續(xù)體）和結(jié)構(gòu)面（非連續(xù)特征）構(gòu)成巖體基本的兩個(gè)組成要素，與有限元技術(shù)、FLAC/FLAC3D等通用連續(xù)力學(xué)方法相比較，屬于非連續(xù)力學(xué)方法范疇的UDEC程序基于離散的角度來(lái)對(duì)待物理介質(zhì)，以樸素的思想分別描述介質(zhì)內(nèi)的連續(xù)性元素和非連續(xù)性元素，如將巖體的兩個(gè)基本組成對(duì)象—巖塊和結(jié)構(gòu)面分別以連續(xù)力學(xué)定律和接觸定律加以描述，其中接觸（結(jié)構(gòu)面）是連續(xù)體（巖塊）的邊界，單個(gè)的連續(xù)體在進(jìn)行力學(xué)求解過(guò)程中可以被處理成獨(dú)立對(duì)象并通過(guò)接觸與其他連續(xù)體發(fā)生相互作用，其中連續(xù)體可具有可變形、或剛性受力變形特征。具體到具備可變形能力的單個(gè)連續(xù)體分析環(huán)節(jié)而言，介質(zhì)受力變形求解方法完全遵從FLAC/FLAC3D快速拉格朗日定律。具體的，UDEC程序?qū)τ谖锢斫橘|(zhì)的力學(xué)描述手段可以通俗說(shuō)明為：
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宏觀物理介質(zhì)絕非理論意義上的連續(xù)體（如，巖體=巖塊+結(jié)構(gòu)面），UDEC以樸素的思想遵循這一自然規(guī)律，將其視為連續(xù)性特征（如巖塊）、和非連續(xù)特征（如結(jié)構(gòu)面）兩個(gè)基本元素的集合統(tǒng)一體，并以成熟力學(xué)定律分別定義這些基本元素的受力變形行為；
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UDEC采用凸多邊形來(lái)描述介質(zhì)中連續(xù)性對(duì)象元素（如巖塊）的空間形態(tài)，并通過(guò)若干凸多邊形組合表達(dá)現(xiàn)實(shí)存在的凹形連續(xù)性對(duì)象，此外，非連續(xù)性特征（如結(jié)構(gòu)面）則以折線(xiàn)段加以表征；
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表征連續(xù)性特征對(duì)象的凸多邊形可以服從可變形、或剛性受力變形定律，如為可變形體，則采用與FLAC/FLAC3D完全一致的快速拉格朗日方案進(jìn)行求解，如“網(wǎng)格群模型”。連續(xù)性特征對(duì)象之間通過(guò)邊界（非連續(xù)特征）實(shí)現(xiàn)相互作用，描述邊界的折線(xiàn)段受力變形可遵從多種荷載—變形力學(xué)定律（即接觸定律），力學(xué)定律可以模擬凸多邊形之間在公共邊界處相互滑動(dòng)或脫開(kāi)行為；
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在某些極端情形下，如理想地將物理介質(zhì)看待為完全連續(xù)體，此時(shí)UDEC程序可蛻化為FLAC/FLAC3D等連續(xù)力學(xué)描述手段，只描述連續(xù)性對(duì)象即可。
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盡管連續(xù)力學(xué)方法中也可以處理一些非連續(xù)特征，比如有限元中的節(jié)理單元和FLAC中的Interface（界面），但包含了節(jié)理單元和界面單元的這些連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方法與UDEC技術(shù)存在質(zhì)的差別，這種本質(zhì)差別主要體現(xiàn)在：
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UDEC方法為具有復(fù)雜接觸力學(xué)行為的運(yùn)動(dòng)機(jī)制描述和分析精度提供基本技術(shù)保障。介質(zhì)體內(nèi)的接觸行為主要取決于連續(xù)性對(duì)象（塊體）的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，現(xiàn)實(shí)中的塊體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以非常復(fù)雜，以沖擊碰撞問(wèn)題為例，復(fù)雜運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（反復(fù)接觸、脫開(kāi)）時(shí)刻調(diào)整塊體間相對(duì)位置，并致使塊體邊界接觸方式可以多樣化，如平面離散元中邊界的接觸方式有邊—邊接觸、邊—點(diǎn)接觸、或點(diǎn)—點(diǎn)接觸，接觸方法的不同決定了塊體邊界上受力狀態(tài)和傳遞方式的差別，UDEC方法在計(jì)算過(guò)程中不斷判斷和更新塊體接觸狀態(tài)，并根據(jù)這些接觸狀態(tài)判斷塊體之間的荷載傳遞方式、為接觸選擇對(duì)應(yīng)力學(xué)定律，有效避免計(jì)算結(jié)果失真；
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復(fù)雜模型內(nèi)部的接觸非常多，如果按傳統(tǒng)的連續(xù)介質(zhì)力學(xué)接觸搜索方法在計(jì)算過(guò)程中先接觸關(guān)系和進(jìn)行相應(yīng)的力學(xué)計(jì)算確定接觸荷載狀態(tài)，然后再把這種荷載作為塊體的邊界條件進(jìn)行塊體的連續(xù)力學(xué)計(jì)算，整過(guò)計(jì)算過(guò)程可能會(huì)非常沉長(zhǎng)而缺乏現(xiàn)實(shí)可行性，為此，Peter Cundall基于數(shù)學(xué)網(wǎng)格和拓?fù)淅碚摓閁DEC程序設(shè)計(jì)了接觸搜索和接觸方式狀態(tài)判別優(yōu)化方法，考慮了不同類(lèi)型問(wèn)題的求解需要，極大程度地提高了計(jì)算效率和穩(wěn)定性。
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UDEC程序應(yīng)用領(lǐng)域
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離散單元法處理介質(zhì)對(duì)象的樸素描述方法決定了UDEC程序可以滿(mǎn)足工程行業(yè)范圍內(nèi)廣泛地常規(guī)、超常規(guī)工程問(wèn)題解決需求。源于對(duì)拉格朗日求解模式FLAC方法的完美沿承，UDEC必然具備連續(xù)介質(zhì)力學(xué)范疇內(nèi)的普遍性分析能力，而離散單元法的核心思想更是賦予UDEC在處理非連續(xù)介質(zhì)環(huán)節(jié)上的本質(zhì)優(yōu)勢(shì)，特別適合于固體介質(zhì)在荷載（力荷載、流體、溫度等）作用下靜、動(dòng)態(tài)響應(yīng)問(wèn)題的分析，如介質(zhì)運(yùn)動(dòng)、大變形、或破壞行為甚至是破壞過(guò)程研究。即便UDEC程序的開(kāi)發(fā)初衷旨在滿(mǎn)足節(jié)理巖體的研究需求，并具有大量巖土工程相關(guān)行業(yè)內(nèi)成功應(yīng)用歷史，但離散單元法理論本身并不限于特定工程行業(yè)，從本質(zhì)層次上描述固體介質(zhì)物理組成結(jié)構(gòu)、力學(xué)特征的理論優(yōu)勢(shì)更是逐漸將UDEC程序拓展到其他非巖土工程領(lǐng)域，概括地，UDEC程序部分應(yīng)用領(lǐng)域可以簡(jiǎn)述為：
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巖土工程：基本涵蓋FLAC程序全部應(yīng)用行業(yè)，但本質(zhì)上較之FLAC更有解決優(yōu)勢(shì)。主要集中在介質(zhì)的變形、漸進(jìn)破壞問(wèn)題上，例如大型高邊坡穩(wěn)定變形機(jī)理、深埋地下工程圍巖破壞、礦山崩落開(kāi)采等。伴隨分析功能的逐漸豐富，UDEC更是成為復(fù)雜行業(yè)問(wèn)題研究的首選工具，如巖體結(jié)構(gòu)滲透特征（裂隙流）、動(dòng)力穩(wěn)定性、爆破作用下介質(zhì)破裂擴(kuò)展、沖擊地壓、巖體強(qiáng)度尺寸/時(shí)間效應(yīng)和多場(chǎng)耦合（水—溫度—力耦合）等問(wèn)題；
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地質(zhì)工程：地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)過(guò)程、斷裂過(guò)程、水文地質(zhì)等；
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地震工程：板塊運(yùn)動(dòng)、地震工程與工程振動(dòng)
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建筑/結(jié)構(gòu)工程：建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力穩(wěn)定、建筑材料力學(xué)特征研究（如混凝土變形、強(qiáng)度特征）；
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軍事工程：武器系統(tǒng)與發(fā)射工程，如彈道運(yùn)動(dòng)軌跡優(yōu)化、炮彈爆炸作用對(duì)目標(biāo)物的破壞過(guò)程研究等；
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過(guò)程工程：農(nóng)業(yè)、冶煉、制造、醫(yī)藥行業(yè)的散體物質(zhì)（皮帶）傳送、篩選、和分裝，如農(nóng)業(yè)中土豆按大小的機(jī)械化分選和分裝、冶煉行業(yè)中按級(jí)配向高爐運(yùn)送過(guò)程中的自動(dòng)配料研究等。
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UDEC是一款高端產(chǎn)品，特別適合復(fù)雜機(jī)理性問(wèn)題研究，但應(yīng)用難度往往也較大，對(duì)用戶(hù)要求相對(duì)較高。為促進(jìn)用戶(hù)取得突破性高水平成果，ITASCA中國(guó)公司向國(guó)內(nèi)用戶(hù)提供各種層次的培訓(xùn)，包括針對(duì)具體工程問(wèn)題在ITASCA公司的長(zhǎng)期培訓(xùn)
