Метод дискретных элементов (DEM) эффективно моделирует дискретность горных пород и грунтов, а также процессы больших деформаций и разрушений, и имеет широкие перспективы применения в инженерии. Однако метод дискретных элементов сталкивается с тремя основными проблемами в инженерной практике: сложностью точного моделирования, несовершенством теории многопольного взаимодействия и низкой вычислительной эффективностью. Для решения этих проблем отечественное высокопроизводительное программное обеспечение MatDEM реализовало следующие инновационные прорывы: на основе многоуровневого моделирования грунтов и формул перехода между микро- и макроуровнями метода дискретных элементов разработана технология автоматического обучения материалов DEM, что значительно снижает сложность точного моделирования; предложен метод потока поровой плотности DEM, реализующий интегрированное численное моделирование многопольного, гидроупругого и транспорта растворенных веществ; применён оригинальный матричный метод вычислений DEM для эффективной обработки масштабных численных моделирования с миллионами частиц. В настоящее время MatDEM интегрировал ядро функций предобработки, решения, постобработки и расширения, формируя полноценную программную экосистему. После более десяти лет непрерывных исследований и оптимизации программное обеспечение успешно применяется в геологических катастрофах, инженерной геотехнике, горной промышленности и добыче нефти и газа. В будущем планируется дальнейшее углубление адаптации программного обеспечения к инженерным сценам для обеспечения мощной технической поддержки в области предупреждения и уменьшения последствий бедствий и проектирования инженерных решений.

MatDEM;метод дискретных элементов;численное моделирование;многопольное взаимодействие;инженерное применение