MatDEM岩土行业高性能离散元软件

产品定位

MatDEM 是南京大学自主研制的岩土体大规模离散元模拟软件，综合了前处理、计算、后处理和强大的二次开发能力。它采用创新的 GPU 矩阵计算法和三维接触算法，实现数百万颗粒级的离散元模拟，使离散元方法更接近实际工程应用。

核心功能

• 前处理：快速建立大规模离散元模型。
• 核心计算：基于 GPU 矩阵与三维接触算法的高性能求解。
• 后处理：结果可视化与数据输出。
• 二次开发：基于 Matlab 语言的函数接口与开发环境。
• 多场耦合：支持复杂多场耦合数值模拟。

产品特点

MatDEM 借助 GPU 并行显著提升计算效率，其计算单元数和效率达到国外商业软件的 30 倍以上，可达到 300 万三维单元、1000 万二维单元规模，在数小时至数天内完成大规模模拟；基于 Matlab 的二次开发简单易学，降低使用门槛，便于扩展。

应用价值

广泛用于岩土工程、地质灾害与离散介质分析，帮助研究者和工程师开展大规模颗粒系统的模拟研究，把离散元手段带入工程实践，为边坡、坝体、隧道等问题的数值分析提供高效自主的仿真工具。

典型应用流程

用户依据工程对象在 MatDEM 前处理中生成颗粒集合与几何边界，设置接触参数与材料模型后提交 GPU 求解；计算过程中可在数小时至数天内完成大规模颗粒模拟，随后在后处理中查看应力、位移与破坏演化规律；工程师结合二次开发把结果与工程判断结合，评估岩土体的失稳与破坏风险。

行业应用展望

离散元方法在岩土与地质灾害领域需求广泛，MatDEM 凭借高性能与易用二次开发，正在把大规模离散元模拟带入工程实践，未来将持续服务边坡、隧道与颗粒介质等相关研究与工程应用。