相互连接，进行多个问题求解，这对于进行参数的灵敏度分析是十分有用的。
4、命令驱动结构允许用户开发前后处理程序，控制UDEC必要的输入/ 输出。用户可以为一系列UDEC的模拟，编写节理模拟函数，产生特定的节理结构。可采用FISH程序语言，并插入到输入的文件中，使计算很容易实现。
1.2 与其他方法的比较
对于UDEC程序，一个共同的问题是，UDEC是一个有限元程序还是离散元程序？他们的主要区别是什么？UDEC程序与其他程序有何关系？为回答上述问题，下面将给予解释。
许多有限元、边界单元和拉格朗日有限差分程序都具有“界面单元”或“节理单元”，使程序能够模拟问题中的不连续面，扩大程序的应用范围。然而，他们的公式在一个或多个方面通常受到限制：首先，当考虑很多相互切割的节理就可能打乱系统的逻辑关系；其次，不可能自动识别新的接触面进行自动考虑；第三，计算公式可能有小位移和无转动条件限制，所以通常适用连续介质的程序。
术语“离散单元法”（Discrete element method）意味着： （a）允许离散块体发生有限的位移和转动，包括完全脱离； （b）在计算过程中，自动识别新的接触面。
在不连续介质中，如果没有第一个属性，程序不可能产生某些重要的机理。如果没有第二个特性，程序将限制在事先已知的相互作用的有限块体数。离散元法（Distinct element method）是由Cundall和Strack（1979）采用变形接触和显式、时间域的初始运动方程（而不是变换，块体方程）提出的特殊的离散单元法程序。
离散单元法的计算机程序主要有以下四类：
1、Distinct Element Programs － 该类程序采用显式时间步直接进行运动方程的求解。块体可以是刚体或变形体（通过细分成单元）；接触面是可变形的。UDEC就属此类。
2、Modal Methods － 该类方法类似于刚体离散单元法，但对于变形体采用模型叠加技术。
3、Discontinuous Deformation Analysis － 接触是刚体，块体可以是刚体或变形体。通过迭代算法可以获得非嵌入条件；块体变形性基于应变模型的叠加。
4、Momentum-Exchange Methods－接触面和块体都是刚体：块体接触面在瞬时碰撞的过程中惯性矩发生交换，可以表征滑动和摩擦特性。
1.3 一般特性
UDEC主要用于岩石边坡的渐进破坏研究及评价岩体的节理、裂隙、断层、层面对地下工程和岩石基础的影响。UDEC对研究不连续特征的潜在破坏模型是十分理想的工具。
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当地质结构特征明显且易于明确描述的情况适宜使用该程序进行分析。UDEC开发了人工或自动节理生成器，用以模拟产生岩体中一组或多组不连续面。在模型中，可以产生变化范围较大的节理模式。屏幕绘图工具允许用户随时观看节理模型。在最后确定所选择的节理模型前，能容易进行调整与修改。
也可以获得不同的节理材料特性。基本模型是指定节理弹性刚度、摩擦角、粘结力、张拉强度和剪胀特性的库仑滑动准则。对该模型的改进包括随着位移的发展而粘结力和张拉强度的降低弱化。在此还可获得一个比较复杂的模拟连续屈服的节理模型，用以模拟弱化为累积塑性剪切位移函数的连续变化特性。作为一个选择模型，还可获得Barton－Bandis节理模型。节理模型和性质参数也可分别赋给单一节理或节理组。应当注意，即使地质图上所显示的节理为直线段，节理的几何粗糙度也可以通过节理材料模型加以表征。
UDEC的块体可以是刚体或变形体。对于变形块体，开发了包括用于开挖模拟的空模型（null）、应变硬化/软化的剪切屈服破坏模型以及非线性不可逆的剪切破坏和压缩模型。因此，块体能被用来模拟回填、土体介质以及完整岩石。
UDEC的基本公式假设为二维平面应变模型。此条件涉及断面保持为定值，并在平行于该断面的平面上作用荷载的无限长结构。所以，非连续面也被假设为平面特性。另外，UDEC提供了一个平面应力问题的选择。对于平面应变分析，如果在垂直于平面方向的应力?zz，为最大或最小主应力，在垂直于平面方向， 块体可能出现塑性屈服，
UDEC的显式求解算法允许进行动态或静态分析。对于动态计算，用户指定的速度或应力波可作为外部的边界条件或者内部激励直接输入到模型中。一个简单的动态波型库也可以获取。UDEC为动力分析设计了自由边界条件。
在静态分析中，包括了应力（力）和固定位移（速度为零）两种边界条件。边界条件在不同的位置可以是不同的。同时，在UDEC中还可以获得边界元边界，用于模拟无限弹性边界。也可以获得半平面解用来描述自由面效应。
UDEC还能够模拟通过模型中的孔隙和不连续面的流体流动。在此认为块体是不可渗透的。岩体的渗透率取决于节理的力学变形。也能够进行力学－流体全耦合分析。反过来，节理水压也将影响力学特性。流体被处理为平行板的粘性流。
程序中的结构单元可用于模拟岩体加固和工程表面支护。加固包括端部锚固、全长锚索和锚杆。表面支护模拟诸如喷射混凝土、混凝土衬砌和其他形式的隧道支护。 UDEC包含一个强有力的程序语言，FISH，能够使用户定义新的变量和函数。FISH是一个编辑器。通过UDEC数据文件进入程序被翻译并储存在内存中。
1.4 应用领域
UDEC最初是为节理岩石边坡的稳定性分析开发的。对于块体不连续公式和运动方
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程（包括惯性项）采用显式时间步求解方法，便于块状岩体边坡的渐进破坏分析和大变形运动研究。
UDEC常用于采矿工程，已经进行了深部地下采矿洞室的静态与动态分析。洞室围岩破坏诱发的断裂、滑移是用UDEC分析研究的实例之一。通过在模型的边界施加动应力或速度波研究爆破影响。地震诱发的断层滑移也通过采用连续屈服节理模型进行了研究。结构单元已经用于模拟全长岩锚和喷射混凝土的各种岩体加固系统。
UDEC还应用于地下结构和深部高辐射废料的储存研究领域。通过应用热模型，UDEC已经应用于模拟与核废料相关的热荷载效应。
UDEC在作为一个计算设计工具，仍受到一定的限制。然而，程序较适用于研究节理效应的潜在破坏机理。节理岩体特性是一个“有限数据系统”－即，在很大程度上内部结构和应力状态是未知和不可知的。因此，建立一个完备的节理模型是不可能的。而且，UDEC是一个二维程序，除了特殊情况外，不可能表征具有三维结构的节理模型。不过，应用UDEC程序，可以从现象学的角度研究节理岩体地下工程开挖响应。该方法可加深岩石力学设计中各种不同现象的相互影响的理解。采用这种方法，工程师能够通过识别地下工程可能产生不可接受的变形或加载导致的破坏机理，从而揭示工程所潜在的诸多问题。
值得注意的是，UDEC程序对于模拟颗粒流动或动态分析火山喷发是不适宜的。对于该类研究，可以采用PFC2D程序。
2 开始启动
2.1 安装和启动程序
本节为首次使用UDEC的用户提供指导。如果你熟悉该程序仅仅是偶尔使用，你会发现本节尤其是2.6节对于改变你原有印象是有帮助的。UDEC程序共有65个主命令，有接近400个关键词。 2.1.7 内存赋值
UDEC自动调节内存大小达到8MB。可以通过下列命令查询、改变内存值： Uedc m Uedc 14 Print mem
如果更多的内存可以获得，其内存能够通过应用环绕磁盘文件获得额外内存。表2.2给出了最大块体数与所需内存的关系。
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表2.年2 RAM与最大块体单元
RAM（MB） 2 4 8 16 最大刚性块体数 400 2500 7500 15000 最大变形块体数* 300 1000 3000 7000 * 假设每块体8个自由度。块体最大数随自由度的增加而减少。 2.1.9 运行UDEC call file.dat 2.1.10 安装测试程序
有三个简单的数据文件，test1.dat 、test2.dat、test3.dat用于程序测试。
2.2 简单演示－通用命令的应用
Block (0,0) (0,20) (20,20) (20,0) ; 产生一个块体 plot block ; 显示该块体 划分初始块体成小块体。 Crack (0,2) (20,8) Crack (5,3) (5,20) Crack (5,12) (20,18)
固定最下和最左块体，使之不可移动的命令如下： fix rang 0,20 0,5 fix rang 0,5 0,20
该命令固定形心处在0 prop mat=1 dens=2000 prop jmat=1 jkn=1.33e7 jks=1.33e7 jfric=20.0 对于该问题，所有的块体密度被指定为2000kg/m3。所有的节理切向刚度和法向刚度分别被指定为1.33e7，节理面的摩擦角为20o。下面将会发现，不同节理和块体可以赋予不同性质参数。 其次，在x和y方向的重力加速度可以通过如下命令予以赋值： set gravity 0，-10.0 为了吸收振动能量，引入阻尼命令 damp local －5－ 上述命令是UDEC的缺省阻尼条件，因此，DAMP local 实际上并不需要。我们在此仅仅是强调这是静态分析。 对于该点，问题很容易被执行。正如在后面能看到的，通过观测特定点的岩体运动有助于进行工程特性判断。在该问题中，我们监测模型右角点y方向的速度，记录该运动所采用的命令是： hist yvel (20,20) type 1 关键词type 是在屏幕上以指定的间隔显示其值。 Step 100 ; 迭代次数 在计算过程中，当前的循环数，计算时间、最大不平衡力，在点（20，20）的y方向速度以每间隔10次显示在屏幕上。 Plot hist 1 Title HEAD> ASIMPLE SLOPE STABILITY EXAMPLE EQUILIBRIUM STAGE Plot block Save slope.sav 通过最左边的块体来研究边坡的特性： delete range 0,5 0,20 命令delete 将删除形心位于0 Cycle 1000 Plot block velocity 2.3 概念与术语 UDEC所涉及的一些术语大部分与其他应力分析程序类似。在UDEC模型中采用一些特殊的术语来描述不连续面特征。按分类给出如下的基本定义。图2.6给出所给出的术语定义。 UDEC MODEL －UDEC模型：是用户为模拟实际的物理模型建立的。当称之为UDEC模型，就意味着为数值求解定义的求解条件的一系列命令。 BLOCK － 块体：是离散单元计算的基本单元体。通过切割一个块体成多个小的块体产生UDEC模型。每一块可能与其他块体分离或通过界面力与其他块体相互作用的独立块体。 CONTACT － 接触：每一块体通过点接触与相邻块体连接。接触可以认为是施加外力到每一块体的边界条件。 DISCONTINUITY － 不连续面：是分离岩体成离散部分的地质特征。不连续面包括岩体中的节理、裂隙、断层和其他不连续特征。 －6－