颗粒：不同特性的颗粒表示紧邻基床面的材料，并沿着节理存在弱面。 墙：模拟边界，刚性光滑实体。
颗粒链：采用一个具有平行粘结的颗粒簇表示。
球：ball可以是球体，也可以是指定厚度的圆盘。Ball的另一名称即颗粒。
Wall: 有两种墙，标准墙和一般墙。一般墙在几何形状上和标准墙不同，且一般墙的两边都是激活的。标准墙是一条或多条线段，并在与颗粒的交界面上任意定义接触特性。
Contact: 球与球或球与墙之间通过点接触相互作用。接触通过球与球或球与墙的重叠来创建，该重叠与物理变形相对应。
Model boundary: 模型边界。墙可以用来定义模型边界，或者规定一组球的速度。
CLUSTER：簇，簇内颗粒是粘结在一起的，用来模拟角或块体。簇与簇之间可以相互作用并近似模拟块体系统的行为。簇可以表示自然结构，例如块状岩体或任意结构（隧道线或钢筋等）。簇内颗粒间的粘结可以发生破坏而分离。 聚粒（超级颗粒）：组成聚粒的颗粒彼此间保持固定距离，且不能分开，像一个具有柔性边界的刚体。
DISCONTINUITY：一个间断由块体系统中相互分离的颗粒簇的一个或多个接触组成，并具有不同于颗粒簇内部的接触特性。间断可以表示岩体中的节理、断层或基岩等。 BOUNDARY CONDITION：边界条件。 INITIAL CONTINUITY: 初始条件。
ID NUMBER: 具有ID号的模型单元有，balls, walls, measurement circles, histories, tables, clumps and plot items. 使用PRINT命令可以得到ID号。ID号可以由用户指定，也可以有程序自动分配。
RANG：范围，即一个变量的边界。
GROUP: 一组同名的球。组可以用来限制一些命令仅作用在组内成员上。 CYCLE OR STEP：得到静态解的平衡状态需要经历的计算步数。 Unbalanced force: 不平衡力。 STATIC SOLUTION: 静力求解 Dynamic solution：动力求解
CONTACT MODEL：接触模型。 BOND/BONDING:
Measurement circle：用户可以定义一个测量圆的位置和大小，以测量圆形区域内的孔隙比、应力、应变率、坐标及滑动摩擦。
Porosity ：计算孔隙比时，球之间的重叠也被计算在内。
Stress：为测量圆内所有球的平均应力张量，其计算受到孔隙比的影响。 STRAIN RATE：应变率计算是基于测量圆内所有球的速度向量。应变可以通过FISH函数计算，应变除以时间，就得到应变率。 COORDINATION NUMBER：？
SLIDING FRACTION：滑动摩擦时测量圆内物理接触的摩擦，这些接触受到剪力，其值为极限剪力的0.1%
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PFC2D模型的组成
Balls (particles) Walls
宏对象（Macro object）
命令行输入命令时，如果需要分行输入，在行尾添加“&”即可；但在使用宏命令时后不能使用命令行的多行输入方式，而需要写FISH。
模型对象（Model object）
Rang, group, plot view
一般建议（general advice）
将取有名字的实体看做名词直接调用而不是动词。
可以用宏定义的方式建立新命令。如“macro PA ‘plot add’”可以将命令“plot add”转化为命令“PA”.
“RANGE”可以做命令，单独一行直接创建许多范围对象；“RANGE”也可以作为关键词，与其他命令一起使用。
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PFC2D的使用
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简单的模型生成
颗粒生成
BALL和GENERATE命令的基本操作。
Ball rad 半径值 id ID号 x x坐标值 y y坐标值 < hertz> Ball 允许用户创建相互重叠的颗粒；而generate命令则先生成球半径，然后寻找可以容得下它的空间，颗粒间不能有重叠。如果不使用FIX命令，BALL命令生成的重叠球在CYCLE以后能够分开；GENERATE命令生成的球为了满足孔隙比，自动生成后所有球半径要乘以一个放大比例，这时得到的球体之间会发生重叠，同样在CYCLE 以后可以分开。BALL命令也不能只能生成颗粒，其特性需要在随后的PROPERTY命令中定义。BALL中的关键字HERTZ若省略则默认为线性接触规则，若使用该命令则采用HERTZ-MINDLIN接触规则且需要指定其弹性特性。
Generate默认情况下按均匀分布生成球半径；也可使用关键字GAUSS按高斯分布生成球半径，但此时为了防止出现负值或极小的半径，程序将小于半径下限的0.1倍的半径都用0.1倍的半径下限取代。为了得到最合理的分布，需要采用关键字TRIES进行多次生成尝试，在默认情况下为20000次，如果所有尝试都不能生成满足指定的颗粒数目，系统会提醒，需要重新调整参数。GENERATE命令中可以使用RANGE，使随后的PROPERTY等命令可以作用在指定的一组球体上。GENERATE的空间范围可以是默认的矩形也可以使用关键字ANNULUS改成环形。GENERATE命令中的关键字NO_SHADOW可以保证生成的球体不会出现在活动墙之外。HERTZ关键字同BALL命令。
注意：即使使用NEW命令，随机数生成器也不会默认重置，所以NEW命令之前和之后调用同一个数据文件生成的颗粒分布是不同的。所以如果需要在几次运行中得到相同的颗粒组合，就必须在每一个NEW命令之后紧接着使用SET RANDOM命令重置随机数生成器。这只是当使用GENERATE命令时才需要注意的。在GENERETE命令使用后，使用SAVE命令可能会返回到相同的颗粒组合。每次调用RESTORE命令都将使颗粒组返回。
生成颗粒组的压缩
两种方法：半径扩展法；移动边界墙法。
移动边界墙法最大的缺点是为了得到指定的孔隙比和初始平衡状态，其几何边界很难控制。半径扩展法：球和墙都通过关键字KN和KS指定合适的刚度特性，为了达到平衡，要通过CYCLE命令设置执行迭代的时间步数。MEASURE命令测量局部区域的变量值，PRINT MEASURE1可以显示这些变量。半径扩展比值的选择对初始应力影响很大，因此需要根据经验不断尝试来确定该比值。球体之间要达到静止平衡，还需要设置摩擦来消耗能量，但这会影响球体的分布，因此摩擦系数的取值也要不断尝试确定。因此，为了节省时间，常常先通过少量的颗粒的多次试验，确定得到预期状态所需要的各种条件，然后将这些条件应用于大量颗粒的操作。
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指定接触模型
接触模型及其特性
每个接触模型由三部分组成：接触刚度模型，滑动分离模型，粘结模型。 详见“PFC2D学习笔记之接触模型”。
注：默认情况下，接触刚度模型的刚度值、滑动模型的摩擦系数为零。
滑动模型中，如果在WLL命令中使用关键字MAXFRIC ON，则摩擦系数采用接触球体中最大的那个摩擦系数。
接触粘结和平行粘结都作用在作用间距为两球平均半径的10−6范围内。接触粘结允许接触
球体间发生滚动，而平行粘结不允许。
接触模型参数与宏观特性参数的比较
由于接触模型各参数的适当与否，对模拟的有效性影响很大；且接触特性是颗粒间的微观特性，材料的微观特性和宏观特性的关系目前并没有合适的定义。因此探讨比较颗粒接触模型参数和材料的特定问题宏观参数的关系。
一个合适的接触模型及其特性，要采用合适的接触参数才能使颗粒组的响应接近真实材料特性。
例如，在土力学中，响应角（材料的最大稳定角）和材料的峰值摩擦角之间的关系。对于松散状态的干颗粒状材料，响应角一般等于峰值摩擦角。但是松散材料的摩擦角不等于颗粒间的接触摩擦角，因为峰值摩擦角与颗粒摩擦系数不成线性关系。采用一堆材料的响应角来估算宏观摩擦角存在许多问题：采用顶部逐渐增加材料的方式只能得到表面滑塌的破坏模式，而松散摩擦性材料更多的是深部转动破坏；松散材料堆受到很低内应力，而任何地质材料的破坏包线在原点附近都是非线性的，因此侧向应力的不确定性会导致宏观摩擦角的不确定；孔隙比与松散材料堆的自重沉积方式有关，而沉积方式是不确定的；如果颗粒有角，则堆体可能会是病态的，如材料可能很强或很弱，这使结果变得不确定。
应用边界条件和初始条件
边界条件有分为真实边界和人工边界。真实边界存在于模拟的物体内，人工边界用来封闭所选择的颗粒。人工边界有两类，对称线和截断线。边界条件可以应用在墙或球上。墙可以是固定的或移动的。WALL命令可以通过关键字XVELOCITY和YVELOCITY指定墙的平动速度；通过关键字SPIN指定墙的旋转角速度，旋转中心通过关键字X和Y定义，逆时针旋转为正；但墙体不能施加力边界条件，若需要施加，则应该用球体组合成条状代替。
对于球体：可以应用INITIAL或CHANGE或PROPERTY施加各种边界条件；FREE命令可以释放FIX命令设置的约束条件；假如所旋转的球的速度为零，只需要FIX X和FIX Y命令就可以为球施加无平动边界条件；还可以通过INITIAL XFORCE 命令将力边界应用于球体上； 还可以在INITIAL或CHANGE或PROPERTY命令中使用关键字GRADIENT建
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立线性变化的FORCE; 施加重力采用命令SET GRAVITY。
逐步达到初始平衡
使用STEP 或CYCLE 命令前，通过命令”HIST DIAG MUF” ，”HIST DIAG MCF” ，”PRINT INFO”， ”HIST BALL XVEL ID 1034”， ”HIST BALL XPOS 3,3” 可以对达到初始平衡过程中的各变量进行监测，以确定是否达到初始平衡。
还可以使用SOLVE命令取代STEP 或CYCLE，使程序爱不平衡力与接触力的比值低于指定值时自动停止。SOLVE命令可以可以检查两个比值，平均不平衡力与平均接触力之比、最大不平衡力与最大接触力之比，默认情况下，这两个比值都设为0.01，即1%，也可以使用关键字AVERAGE 和MAXIMUM或命令SOLVE RATIO来指定比值。SOLVE命令不能应用在初始压缩模型中（即为达到均匀应力状态所进行的CYCLE），而且也不能应用于接触力为零的颗粒组。
操作的更改
墙和球可以在任何时间添加或删除。球可以成组或单个删除，但墙只能单个删除。 墙的刚度和摩擦特性可以使用WALL命令编辑；球的刚度和摩擦特性可以使用CHANGE或INITIAL或PROPERTY命令编辑。
状态的保持和恢复
SAVE 和RESTORE命令。
有时，某种状态的颗粒组需要重复使用，可以在该状态下使用命令SAVE对其保存，在需要使用该状态的颗粒组的地方使用命令RESTORE对其恢复。
符号的规定（SIGN CONVENTION）
正应力：拉为正，压为负。
剪应力：边的外法线朝向某坐标轴正向时，剪应力以朝向另一坐标轴正向为正；边的外法线
朝向某坐标轴负向时，剪应力以朝向另一坐标轴负向为正。
应变率：与应力的规定相似。 接触力：正向分量以压缩为正。
张量：以全局直角坐标系的坐标轴方向为基准。 旋转：逆时针旋转为正。 弯矩：逆时针方向为正。
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单位系统
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