離散要素法（DEM）は岩盤や土壌の非連続性および大変形破壊過程を効果的にシミュレーションでき、工学分野で広範な応用可能性を有しています。しかし、離散要素法は工学応用において三つの主要な課題に直面しています：精密なモデリングの難しさ、多場結合理論の未熟さ、および計算効率の低さ。これらの課題に対し、国産の高性能離散要素ソフトウェアMatDEMは以下の革新的な突破口を実現しました：岩土のマルチスケールモデリング手法および離散要素のマクロ・ミクロ変換式に基づき、離散要素材料の自動トレーニング技術を開発し、精密モデリングの複雑さを大幅に低減；離散要素間隙密度流法を提案し、多場、流体・固体結合および溶質移動を一体化した数値シミュレーションを実現；独自のマトリックス離散要素計算法を採用し、数百万粒子の大規模数値シミュレーションを効率的に処理。現在、MatDEMは前処理、解法、後処理および拡張モジュールなどのコア機能を統合し、完成されたソフトウェアエコシステムを形成しています。10年以上の継続的な研究開発および最適化を経て、本ソフトウェアは地質災害、岩盤工学、鉱業工学および石油・ガス開発などの分野に成功裏に適用されています。今後はソフトウェアの工学的適用能力を深化させ、我が国の防災減災および工学設計に強力な技術支援を提供していく予定です。

MatDEM;離散要素法;数値シミュレーション;多場結合;工学応用