软件简介
RSNMM是基于数值流形方法的计算分析软件。该方法将有限元（FEM）和不连续变形分析方法（DDA）置于统一的计算框架内，非常适合开展岩土体的连续-非连续问题的模拟。此外，该软件还可以模拟块体系统运动问题、岩土体大变形问题以及地震作用下岩土体的变形破坏问题等。RSNMM软件包括前处理模块、分析计算模块和后处理模块。用户可根据需要自动生成数值流形计算网格；计算模块参数设定简单，效率高，鲁棒性好；后处理模块可将计算结果以图表、曲线和动画的形式显示和输出。
案例1: 裂缝错动位移计算
RSNMM软件可用于不连续面的错动变形模拟。图1.1给出了一含特定裂缝的弹性体模型，采用数值流形方法对该模型进行计算分析，图1.2和1.3给出了弹性体的位移矢量图和应力矢量图（图中蓝色表示压应力，红色表示拉应力）。
图1.1 带裂缝的弹性体
图1.2 位移矢量图
图1.3 应力矢量图
案例2: 顺层边坡开挖过程模拟
RSNMM软件可用于节理岩体边坡开挖过程模拟。图2.1为某顺层边坡开挖分析计算网格。图2.2给出了各步开挖完成后路堑边坡的位移矢量。路堑边坡开挖后，临空面处坡体变形较为明显，且方向与岩层倾角平行，变形量值从临空面向坡体内部逐渐减小，开挖松弛区范围也随着开挖深度的增大而增大。NMM计算成果很好的反映了顺层岩质边坡在开挖过程中的变形规律。
图2.1 流形单元物理网格图
(a) 第1步开挖 (b) 第2步开挖 (c) 第3步开挖
图2.2 开挖过程位移矢量图
案例3: 加锚节理岩体的加固效果评价
RSNMM软件可用于模拟锚杆对于节理岩体的加固作用。图3.1为某地下厂房开挖支护分析的计算网格。地下厂房开挖完成后沿着特定的软弱结构面发生错动变形。图3.2和图3.3给出了地下厂房开挖支护完成后的位移矢量及锚杆内力分布，说明了节理岩体中锚杆在节理面附近的“销钉”作用比较明显。
图3.1 地下厂房计算网格图图 3.2 地下厂房位移矢量图
(a) 轴力 (b) 弯矩 （c） 剪力
图3.3 地下厂房锚杆内力图
案例4: Vaiont 滑坡模拟
RSNMM软件可用于模拟块体系统的运动过程。图4.1给出了Vaiont滑坡启动、运动以及堆积全过程。通过对比实测与计算得到的滑坡堆积体地形，验证了计算结果的合理性。
图 4.1 Vaiont 滑坡过程模拟(a) t=8s; (b) t=15s; (c)t=23s and (d)t=30s
案例5: 大变形、大滑动接触问题的模拟
RSNMM用于模拟涉及材料大变形的大滑动接触问题。图5.1给出了两个相互接触的弧形梁模型，下部弧形梁固定，上班弧形梁以一定的初速度向右匀速移动。图5.2模拟了两个弧形梁发生弹性大变形的过程，在模拟过程中，两个弹性梁相互挤压错动，该计算结果很好地显示了RSNMM软件在模拟大变形、大滑动接触问题的鲁棒性。
图5.1 两个相互接触的弧形梁模型(unit:m)
图5.2 上部弧形梁向右平移过程中的变形过程图 (a) u=8; (b) u=12; (c) u=16; and (d) u=20. (unit:m)
案例6: 岩土边坡地震动力响应模拟
图6.1给出了采用RSNMM模拟边坡动力响应时边界条件施加的示意图。在边坡底部施加了垂直入射的正弦横波，图6.2显示了地震作用下边坡内部剪切波的传播过程。
图6.1 边坡动力响应分析的自由场边界及底部正弦剪切波施加简图
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
图6.2 边坡内部剪切波传播过程: (a)t=0.4s, (b) t=0.85s, (c)t=1.1s, (d) t=1.4s, (e)t=1.65s, (f) t=2.1s.
1. Wei Wei, Qi Zhao, Qinghui Jiang, Giovanni Grasselli. A new contact formulation for large frictional sliding and its implement in the explicit numerical manifold method. Rock Mechanics and Rock Engineering (2019) DOI: 10.1007/s00603-019-01914-5
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3. Wei Wei, Qinghui Jiang. A modified numerical manifold method for simulation of finite deformation problem. Applied Mathematical Modelling, 2017, 48: 673–687.
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