这20种岩土软件你可以不懂，但要知道！

王旭阳

高级工程师，注册土木（岩土）工程师，从业14年，现就职于中建路桥集团有限公司，常期从事公路工程地质勘察、地质灾害治理评估勘查工作。

岩土工程是土木工程的一个重要分支，它涉及到岩石和土体的工程行为研究。随着计算机技术的发展，岩土工程师们开始利用各种软件工具来辅助设计、分析和模拟岩土工程问题。本文将介绍一些常用的岩土软件，旨在为岩土工程师提供一个概览。

PLAXIS是一款由荷兰Delft工业大学土工研究所开发的岩土工程有限元软件，PLAXIS软件研发始于1987年，当时为了解决荷兰本地特有的软土地基相关的工程问题，代尔夫特理工大学（Technische Universiteit Delft，TUD）在荷兰公共事业与水利管理委员会的提议下开始研发一款专业的、简便易用的岩土有限元程序，即后来的PLAXIS。PLAXIS最初只有2D版本，且是在DOS系统下运行的。1993年，PLAXIS公司正式成立，并于1998年发布第一版在Windows系统下运行的PLAXIS软件。同时，着手三维计算内核的研发，并在2001年、2003年逐步推出两个准三维程序。

PLAXIS广泛应用于各种复杂岩土工程项目的有限元分析，如：大型基坑与周边环境相互影响、盾构隧道施工与周边既有建筑物相互作用、大型桩筏基础（桥桩基础）与邻近基坑的相互影响、板桩码头应力变形分析、库水位骤升骤降对坝体稳定性的影响、软土地基固结排水分析、基坑降水渗流分析及完全流固耦合分析、建筑物自由振动及地震荷载作用下的动力分析、边坡开挖及加固后稳定性分析等等。能够分析的计算类型有、变形、固结、分级加载、稳定分析、渗流计算，并且还能考虑低频动荷载的影响。

PLAXIS可用的计算模型主要有线弹性模型、莫尔库仑模型、土体硬化模型、小应变土体硬化模型、软土蠕变模型、软土模型、修正剑桥模型、霍克-布朗模型、节理岩体模型、NGI-ADP模型、Sekiguchi-Ohta模型和用户自定义本构模型等。

本软件主要应用于基坑工程、挡墙和边坡稳定、隧道工程、桩（筏）基础、码头工程、大坝和水库、环境工程、边坡工程和地下空间结构设计等工程。

FLAC3是由美国Itasca公司研发的一款仿真计算软件。该软件提供了二维和三维两种计算程序版本。在二维计算程序中，V3.0之前的版本是基于DOS操作系统的，V2.5版本受限于仅能使用计算机的基本内存（64K），因此，其能够处理的最大结点数被限制在2000个以内。到了1995年，FLAC2D软件升级至V3.3版本，这一版本能够利用扩展内存，从而显著扩大了计算规模。至于FLAC3D，它是一款三维有限差分程序，截至2024年已经更新至V9.2版本。

FLAC3D是FLAC2D二维有限差分程序的延伸，专门用于模拟土、岩石以及其他材料的三维结构受力特性和塑性流动分析。该软件能够通过调整三维网格中的多面体单元来适应实际结构的复杂性。在FLAC3D中，单元材料可以采用线性或非线性本构模型。在外部力的作用下，一旦材料发生屈服和流动，网格能够相应地进行变形和移动，实现大变形模式的模拟。

FLAC3D采用了显式拉格朗日算法和混合-离散分区技术，这使得它能够精确模拟材料的塑性破坏和流动过程。由于不需要构建刚度矩阵，FLAC3D能够在较小的内存占用下解决大规模的三维问题。

FLAC3D中包括3大类11种材料本构模型：

1.空单元模型（开挖模型）

2弹性模型（各向同性、正交各向异性和横向各向同性）

3.塑性模型（Drucker-Prager模型、摩尔-库伦模型、应变硬化/软化模型、多节理模型、双线性应变硬化/软化多节理模型、D-Y模型和修正的剑桥模型）

FLAC3D的应用场景非常广泛，可以应用于边坡稳定性分析、隧道及地下厂房支护设计、坝体动力分析、地基稳定性分析、路工程监测设计、采矿工程、油气田工程、电力工程、地铁暗挖车站数值模拟分析、岩土工程中的应力分析、渗流等耦合作用方面的应用和滑坡模拟等岩土工程分析。

GeoStudio是一款专业的岩土工程仿真分析软件，广泛应用于岩土工程以及环境岩土工程中的分析和建模问题。以下是对GeoStudio软件的详细介绍，包括其发展历程、功能特点、应用领域等。

GeoStudio最初由Geo-Slope International Ltd.开发，该公司由Dr.John Krahn和Dr.Delwyn G.Fredlund合伙成立于加拿大卡尔加里。它是最早成立的商业性岩土工程软件公司之一。后来，Delwyn G.Fredlund退出了公司，但仍在学术界工作。2019年10月，Seequent公司收购了Geo-Slope公司，从而将GeoStudio纳入其产品线。

GeoStudio集成了八个分析模块，每个模块都针对特定的岩土工程问题：

1.SLOPE/W：二维和三维极限平衡法边坡稳定性分析模块。

2.SEEP/W：二维和三维有限元饱和/非饱和渗流分析模块。

3.SIGMA/W：有限元应力和变形分析模块。

4.QUAKE/W：有限元动力地震分析模块。

5.TEMP/W：二维和三维有限元热传递分析模块。

6.CTRAN/W：二维和三维有限元溶质运移分析模块。

7.AIR/W：二维和三维空气传递分析模块。

8.BUILD3D：专业的三维建模工具。

GeoStudio软件的本构模型包括线弹性模型、各向异性的线弹性模型、弹塑性模型、修正剑桥模型和摩尔库伦等

GeoStudio软件可以对几乎所有的岩土工程以及环境岩土工程问题进行建模分析，软件主要应用于边坡稳定分析及支护、有限元稳态/瞬态渗流分析、瞬态降雨、大坝蓄水、水位骤降等情况下的渗流分析、基坑开挖及支护体系评价、地基处理、排水固结法加固软弱地基、地震引起的变形、超孔隙水压力的产生与消散、城市垃圾填埋场、尾矿在降雨和地下水渗流下对周围环境影响、沿海地带土地盐碱化、化学农药迁移等污染物运移问题、冻结法施工、地源热传导和瞬态冻融问题、地面环境(温度、植被、降水等)对地下水渗流的影响等数值模拟分析。

“MIDAS IT于2000年9月1日在韩国成立，目前在中国、美国、印度、日本、英国、俄罗斯、新加坡、阿联酋建立了独资公司。

MIDAS与岩土相关的产品主要有三维岩土通用有限元软件midas GTS NX、二维岩土分析与设计软件midas SoilWorks、针对传统基坑工程，基坑一体化设计软件midas XDs三种。

Midas GT SNX是岩土工程通用仿真分析软件，主要适用于隧道工程、边坡工程、桩基工程、地铁工程、市政工程、水利水电工程、矿山工程等领域。

MIDAS GTS中最简单的本构模型是应力与应变成正比的线弹性本构模型，该模型没有定义屈服值，程序根据输入的粘聚力与内摩擦角按照M-C破坏准则计算理论屈服应力，可以模拟弹性模量的深度效应，对非线性非常强的岩土不适合采用该模型。MIDAS GTS中考虑自然地基中的分层现象，提供了一个横观同性线弹性模型，该模型适合模拟断层材料，是正交异性的。软件还包含Ducan-Chang模型，Ducan-Chang模型是该软件所采用的一种非线性弹性模型，该模型中，弹性模量定义为侧限应力与剪切应力的函数，呈现双曲线形状，可以通过常规三轴试验获取参数。MIDAS GTS还提供了丰富的弹塑性模型，其中Tresca模型最早应用于金属材料，适合用于分析饱和土的非排水条件下的全应力分析。其参数通过室内非固结非排水三轴试验获取。Von Mises模型是以正八面体剪切应力达到极限值时为破坏条件，应用于饱和土的非排水条件模拟。莫尔-库伦模型认为破坏发生在最大的莫尔圆与破坏包络线相切时。当约束在限制范围内时，该模型较为准确,但约束压力较大时，计算偏差增大。MIDAS GTS中提供了修正的莫尔-库伦模型以用于砂土的模拟。软件中还包含D-P模型，D-P模型是Von Mises模型的修正，该模型需要的两个参数0与k可通过三轴试验获取，与莫尔-库伦模型的适用性一致。剑桥模型是MIDAS GTS中应用最为广泛的模型之一，是一种表现为弹性硬化塑性的临界状态模型，该模型需要输入的参数包括初始应力状态与初始屈服面，模型特征值为超固结比、正常固结线斜率入与超固结线斜率K、临界状态线斜率M，这些参数可以通过常规三轴试验获取，适合于我国沿海软土地区的岩土工程分析。MIDAS GTS中还包含了修正的剑桥模型，该模型除了屈服函数为椭圆形之外其余与剑桥模型一致，因而适用的工程分析也一致。

在MIDAS GTS中如果要进行固结分析，可使用的模型为弹性、M-C、剑桥与修正剑桥模型，不考虑固结分析，则可以使用MIDAS GTS中的所有本构模型。MIDAS GTS中提供了节理岩模型以模拟具有裂缝与裂隙集合的岩石，适合模拟分层的岩石，节理岩模型的大部分材料模型与M-C模型的计算方式相同。

软件可以便捷实现复杂模型在静荷及动载（地震、爆破、移动荷载）作用下的响应分析，具体包括施工阶段、应力、渗流、固结、流固耦合、动力、边坡稳定分析等功能。此外软件也提供了一系列建模助手（隧道、锚杆、施工阶段）、可输出位移、内力、应力、应变计算结果，并可结合隧道规范进行截面验算等实用功能。

GEO5是一款来自捷克土木工程软件公司Fine Software的专业岩土设计软件。Fine Software是一家专注于岩土工程软件解决方案的公司，其发展历程和成就在岩土工程领域中占有重要地位。

公司的历史可以追溯到1991年，当时由Jiri Laurin和Milos Vodolan共同注册成立。最初，Fine Software专注于为结构分析（包括钢、木和混凝土）开发软件，与布拉格捷克技术大学土木工程学院合作，推出了FINE软件。随着时间的推移，公司不断扩展其产品国模，增加了边坡稳定性分析、板桩设计和桩基分析等功能，并引入了图形输出。

Fine Software的产品中，GEO5软件是其核心产品之一，它支持国际标准。由南京库伦软件科技引进中国。GEO5软件套装共34个模块，分边坡稳定分析、挡土墙设计、基坑设计、浅基础/深基础设计等9大解决方案，其中GEO5三维地质建模模块可以进行勘察数据管理、勘察出图、三维地质建模、岩土计算之间的数据对接。

GEO5的主要应用场景有边坡稳定分析、抗滑桩设计、挡土墙设计、基坑设计、浅基础设计、深基础设计、固结沉降分析、有限元分析、三维地质建模系和室内试验等。

GEO5被称为最容易上手的岩土分析软件，为用户提供简单易用的岩土软件，无需专门培训即可掌握基本操作。

ABAQUS来自法国达索SIMULIA公司，ABAQUS有限元软件用于分析复杂的固体力学、结构力学系统，特别是庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题；其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。十分适合在岩土方面的应用。

ABAQUS是一款功能强大的有限元分析软件，广泛应用于岩土工程等领域。它以其卓越的分析能力、多物理场模拟、广泛的材料库和高级非线性分析而受到科研人员的青睐。ABAQUS还支持与多种CAD软件的集成和多尺度分析，以及并行计算，提高了计算效率。但是，ABAQUS的学习上手较难，成本较高，用户界面相对复杂，且模型准备和网格划分可能耗时较长。

ABAQUS公司成立于1978年，创始人是David Hibbitt，Bengt Karlsson和Paul Sorenson,前身名叫HKS。2002年公司改名为ABAQUS，2005年被法国达索公司(Dassault Systemes，DS)收购，2007年更名为SIMULIA，ABAQUS是达索公司的重要产品之一。经过多年的积累，ABAQUS已经从最初的15000行FORTRAN程序发展成了一款前后处理功能强大、求解模块丰富、适用范围广的有限元软件。

ABQUS在岩土工程领域提供了多种分析功能，主要有静态分析、动态分析、热分析、渗流分析、固结分析、应力-应变分析、边坡稳定性分析、基坑和隧道分析、桩基分析、接触非线性分析、断裂力学分析、多物理场耦合分析等分析类别。

ABAQUS决问题的范围从相对简单的线性分析到复杂的非线性问题，并可以模拟任意几何形状的单元库。ABAQUS拥有丰富的岩土相关的本构模型，如Elasticity、Mohr-Coulomb模型、Drucker-Prager模型、修正剑桥模型(Clayplasticity)、ModifiedCap模型以及CoupledCreepandcapplasticity模型，可以考虑固结、渗流、稳定、温度、地震分析等众多问题。

Rocscience软件，自1996年由加拿大Rocscience公司开发，是一款专门针对岩土工程领域的分析工具。该软件采用岩石力学专家E.Hoek教授领导的团队的理。Rocscience软件以其简便、迅速和精确的分析能力，在岩体力学领域独树一帜，超越了其他软件。它能够迅速而准确地分析岩土结构，易于学习和使用，有效降低设计成本，显著减少用户的计算时间并提升设计分析的准确性。

Rocscience系列软件的二维和三维分析主要应用在岩土工程、矿山工程、水利水电工程、地质灾害评估、安全评价等领域。软件共有18个模块，各个模块分别独立为一款软件，可以分别单独使用。

1.Slide2：边坡的二维极限平衡分析

2.Slide3：边坡的三维维极限平衡分析

3.RS2：二维有限元分析

4.RS3：三维有限元分析

5.RocFall2：评估有落石风险的二维边坡

6.RocFall3：评估有落石风险的三维边坡

7.Swedge：边坡的表面楔形分析

8.RocPlane：边坡的平面楔形分析

9.RocTopple：边坡倾倒稳定性分析

10.UnWedge：地下楔体稳定性分析

11.RSData：岩土材料的强度和应力分析

12.Dips：方向数据的图形和统计分析

13.EX3：地下开挖的三维边界元应力分析

14.Settle3：土壤沉降固结分析

15.Cpillar：冠柱稳定性分析

16.RSPile：三维桩分析

17.RocSupport：使用地面反作用曲线进行支护力估计

18.RSLog：基于Web的钻孔日志管理

在还没有Abaqus，ANSYS，FLAC，UDEC等的Dos操作系统年代，ADINA是岩土工程领域一个重要的分析工具，它是最早引入到国内的成熟有限元分析软件，当然现在做岩土工程分析很少人再使用它。

ADINA用户界面使用Parasolid内核作为其几何体引擎。因此，NX和Solid Edge的用户可以很容易地将他们基于Parasolid的几何模型(零件和装配)导入到ADINA进行网格划分，应用基于几何的载荷和边界条件，并使用ADINA系统进行结构、传热、流体或耦合的多物理场分析。ADINA还可以导入Nastran格式的有限元模型，并以Nastranop2格式输出结果。因此，NX、I-deas和Femap的用户可以在他们的预处理程序中建立他们的有限元模型，然后用ADINA运行分析并在他们的环境中对结果进行后处理。

ADINA在计算岩土变形和稳定性方面具有很强优势，主要体现在岩土材料模式丰富；提供多种地质断层、节理裂隙处理方法；具有锚杆、抗滑桩等杆单元算法；多孔介质特性耦合各种非线性岩土模型进行渗流、周结沉降、以及渗流/结构/温度场耦合分析。

ADINA的材料模型可模拟岩土材料的非线性、岩土材料随时间变化的性能、考虑岩土中由于静水压力和结构变形引起的孔隙水压力的变化。ADINA提供多种岩土材料模型，包括Drucker-Prager材料模型、Cam-day材料模型、Mohr-coulomb材料模型、曲线描述的地质材料模型、Duncan-Zhang模型以及参数随时间变化的模型。Drucker-Prager材料模型是理想弹塑性

ADINA在岩土工程中主要应用再深大基坑开挖问题、各种隧道(洞)开挖施工问题、新奥法开挖过程模拟、各种地下空间结构动力抗震分析、各种土体固结问题、边坡及锚固问题、岩土中的地应力波传播问题、冻土施工渗流/结构/温度场耦合分析问题等。

ZSoil是一款应用于岩土工程领域的专业三维有限元岩土分析软件，于1982年诞生于瑞士联邦理工学院。ZSoil是最古老的岩土工程稳定性分析软件，它的主要计算原理和功能基本上类似于RS2，Plaxis2D和Sigma/W，ZSoil为土力学和岩石力学、地上和地下结构、开挖、土-结构相互作用和地下水流动的数值模拟提供了统一的方法。经过近40年的不断改进与完善，软件支持单相（变形）分析、流变耦合分析、渗流分析（稳态、瞬态）、热传导分析、湿度传导分析、温度传导分析、瞬态动力分析、本征值和本征模、静力弹塑性分析。

ZSoil已广泛应用于各种岩土工程项目，如：基坑、挡墙、边坡、抗滑桩、隧道、桩(筏)基础、码头工程等，并得到世界各地岩土工程师的认可，日渐成为其日常工作中不可或缺的数值分析工具。国内用户达数百家用户，包括岩土、交通、建筑、航务、电力、石化、运输等行业设计院及高校和科研院所。

ZSoil的本构模型包括：

1.ELASTICITY：Norsand模型

2.PLASTICITY：高塑性粘土带来的岩土工程问题（Mohr-Coulomb Criterion：应用应变-软化模型模拟边坡位移；Drucker-Prager Criterion：FLAC2D交互式使用本构模型；Cap Model；Cam-Clay Model：强度因子(Strength Factor)的应用、Hoek-Brown Criterion：一个Hoek-Brown材料边坡稳定性的对比分析；Multilaminate Model；Modified Cam Clay Model：本构模型(Constitutive Models)选择；HS-small MODEL：贯入桩/沉桩(Driven Piles)的有限元模拟；Plasticdamage MODEL forconcrete：开挖损伤带(EDZ)的文献调查）

3.CREEP：蠕变模型

4.CONSOLIDATION：降雨条件下全耦合流体-变形分析

5.SWELLING：模拟膨胀土体积应变的本构模型

6.AGINGCONCRETE：基于塑性损伤理论的混凝土模型(Plastic-Damage ConcreteModel)

Q-SOIL岩土数值分析软件是由CTechnologies公司开发的。

CTechnologies是一家专注于岩土工程和地质环境领域软件解决方案的公司，总部位于加拿大。公司致力于开发和提供高质量的工程软件，以帮助工程师和科研人员解决复杂的岩土工程问题。C Technologies的产品线包括Q-SOIL、Q-PAVE、Q-RETAIN等多个软件，覆盖了土力学分析、道路设计、挡土墙设计等多个领域。

Q-SOIL可以进行固结分析、三轴试验模拟、直剪试验模拟等土力学分析，同时在基础设计方面，软件支持浅基础和深基础的设计和分析，包括条形基础、筏板基础和桩基础；同时可以运用极限平衡法和有限元强度折减法进行边坡稳定性分析。软件还可以模拟地震作用下土体的动态响应，包括地震波传播和液化分析。对于水文计算Q-SOIL提供渗流分析功能，可以模拟地下水流动和土体渗透特性；在应力-应变分析方面，软件可以对土体在不同应力路径下的应力-应变行为做出模拟分析。

Q-SOIL国内资料较少。

Anura 3D是一个使用物质点法(MPM，Material Point Method)进行大变形和土-水-结构相互作用的岩土数值模拟软件，它由Anura 3D MPM研究社区开发。

Anura 3D软件采用基于多组物质点的动态显式MPM公式，能够模拟多相材料(干燥、饱和以及非饱和土)和自由表面水，当前版本支持二维和三维模型。固体和流体材料模型可通过UMAT接口集成其他材料模型，可以结合移动网格使用各种载荷和运动约束、初始和边界值条件。

软件应用范围包括但不限于滑坡、边坡崩塌、隧道开挖、土体-管道相互作用、地热能和深井钻探等领域。

FELAC.IDE（包括FELAC2.2和FELAC3.1）是中国科学院数学与系统科学研究院梁国平于1983年开始研发的通用有限元软件平台，是具有国际独创性的有限元计算软件。

FELAC.GEO软件是基于有限元语言及其编译器FELAC，FELAC.GEO包括以接坑开挖与支护分析模块、地基处理分析模块、地下结构支护与施工分析模块、复杂本构土体试验分析模块、地下水分析模块、边坡分析模块、地层演变分析模块、油层开采分析模块、矿山开挖分析模块和地质灾害分析模块，等十个分析模块。

软件具有大应变和小应变计算两种模式；同时具有丰富的本构模型、还提供自定义的本构模型功能；设置不同的接触面可以模拟不同材料的接触；流固耦合实现土体的固结与渗流拥有各种功能的结构单元类型，模拟土与结构的相互作用；具有强大的动力分析功能；流变分析，拥有粘弹性模型和粘塑性模型，还可以进行热力学分析等。

FELAC.GEO提供具有国际水平的岩土领域专业数值仿真求解器平台。为从事水利水电工程、采矿工程、铁路和公路工程、土木建筑工程、石油工程、海洋勘探与开发、地热能开发、岩土环境分析、地球物理学研究等的用户开展仿真分析提供有力的分析工具，为研究成果积累和知识创新提供良好的生态环境。

南京大学自主研发了岩土体大规模离散元模拟软件MatDEM，软件综合了前处理、计算、后处理和强大的二次开发。

MatDEM离散元法将岩土体在空间上分解为一系列单元，并通过迭代计算来求解，计算量非常巨大。三维数值模拟的计算单元数量通常限制在数万个，难以满足实际工程要求。针对离散元法的巨大计算量，通过引入虚单元来构建邻居矩阵和刚度矩阵，实现了离散元法的完全矩阵求解，极大地减少了计算操作。离散元法可以有效地模拟岩土的不连续性、不均匀性和大变形破坏。基于创新的离散元法矩阵求解，高性能离散元软件MatDEM可在单台计算机上处理数百万个单元，实现工程尺度的离散元仿真。

MatDEM已成功应用于一系列地质和岩土工程问题研究，包括土体开裂、桩土作用、基坑稳定性分析、隧道问题、砂土的压缩试验模拟和滑坡模拟等。基于原创的矩阵离散元计算法，高性能离散元软件MatDEM实现了工程尺度的离散元数值分析，为地质和岩土工程技术创新贡献力量。

理正系列岩土软件是由1995年7月成立的北京理正软件设计研究院有限公司所开发，理正岩土软件是一款专业的岩土结构设计软件，它为用户提供了丰富的计算设计功能，主要应用于岩土工程领域。

理正岩土软件几乎涵盖了岩土工程涉及的所有主要领域，包括挡土墙设计、超级土钉设计、抗滑桩设计、地基处理计算、软土路堤、堤坝、弹性地基梁、岩质边坡分析、重力坝设计、边坡滑坍治理、水力学计算、渗流分析计算、隧道衬砌设计、边坡稳定分析、建坡挡土墙等。能够适用于铁路、公路、水利、市政、城建等多个行业。

理正岩土软件充分考虑了工程设计人员的设计习惯，具有高可视化和用户化程度，上手容易，并且拥有强大的参数化交互功能，可以快速准确地建立各种复杂模型。

GDEM是北京极道成然科技有限公司公司与中国科学院力学研究所联合开发，基于连续介质力学的离散元方法（CDEM）为基础的力学分析系列软件，主要应用于岩土工程、采矿工程、隧道工程、水利工程、地质工程、结构工程中，材料的渐进破坏模拟及整体稳定性评价。

GDEM中的数值模型分为块体模型、界面模型及工程结构模型等三类。

块体模型主要包含：线弹性模型、Drucker-Prager模型、Mohr-Coulomb模型、块体切割模型、孔隙渗流模型、蠕变模型等6种本构模型。界面模型主要包括：线弹性模型、脆性断裂模型、应变软化断裂模型、裂隙渗流模型等四种面模型。工程结构模型主要包括：锚杆/锚索模型、钢筋模型、桩梁模型等四种。

CoSim软件由清华大学水利水电工程系副教授、博士生导师徐文杰带领的多尺度工程地质力学与灾害仿真（MEGGS）团队自主研发的一款耦合模拟器。团队从"3M"的物理力学机制出发，以有限元（FEM）、块体和球体离散元（DEM）、物质点法（MPM）、光滑粒子流（SPH）、格子布尔兹曼（LBM）、有限体积（FVM）、浅水波（SWE）等为基础，运用各自在固体、流体、连续和非连续、细观和宏观等方面的优势，发展和创新算法，构建彼此间的耦合算法，并以GPU并行加速为支撑实现大规模、高性能计算。

CoSim求解器共包括14个计算模块：有限元模块（CoSim-FEM）、离散元模块（CoSim-DEM）、物质点模块（CoSim-MPM）、光滑粒子流体动力学模块（CoSim-SPH）、格子布尔兹曼法模块（CoSim-LBM）、有限体积法流体动力学模块（CoSim-FVM）、浅水波流体动力学模块（CoSim-SWE）以及有限元-离散元耦合模块（CoSim-FDEM）、物质点法-离散元耦合模块（CoSim-MPDEM）、SPH-DEM耦合模块（CoSim-SPHDEM）、LBMDEM耦合模块（CoSim-LBDEM）、FVM-DEM耦合模块（CoSim-FVDEM）、SPH-MPM耦合模块（CoSim-SPHMPM）等，以满足不同功能需求。所有算法均基于GPU并行加速，实现大规模、高效仿真。

同济启明星软件是由上海同济启明星科技发展有限公司开发的一系列专业软件，主要应用于土木工程领域，特别是在海洋基础工程、基坑工程等专用设计方面。

同济启明星岩土软件的应用领域非常广泛，主要包括以下几个方面：

海洋基础工程：用于处理海洋基础工程中的岩土分析问题。

基坑工程：同济启明星软件提供了基坑工程的专用设计软件，能够进行三维基坑分析、坑中坑分析、栈桥分析以及水下开挖等复杂工况的分析。

颗粒流程序PFC的全称是Particle Flow Code，由美国Itasca公司开发，有二维（PFC 2D）和三维（PFC 3D）两种。是基于细观非连续力学理论开发，研究的介质材料主要分为散体材料和黏结材料，适用于研究材料宏-细观力学特性、颗粒集合体的变形和流动破坏过程、固体材料（岩块等）破裂和破裂扩展等，可以同时考虑流体、动力荷载等复杂力学条件。该软件属于离散元（DEM）范畴。

目前在岩土、采矿、石油、机械、工业生产等领域得到极为广泛的应用，在岩土体工程领域主要应用于节理岩体和土体的稳定性评价、地下水流动与耦合分析、支护结构模拟和水压致裂研究等。

PFC基于细观力学看待所研究的介质对象，程序将现实岩土体、工程结构处理为颗粒体的组合，结构面及内部缺陷等不连续特征通过节理接触模型来表征，针对颗粒体受力变形等力学行为进行描述；采用接触算法搜索颗粒体接触条件并计算接触受力状态，当接触出现屈服形成剪切滑动或张开时，颗粒体发生运动位移（平动、转动）甚至破坏现象。与连续力学方法相比，PFC方法的重要区别是能够同时模拟连续体、和非连续体的力学行为。

COMSOL Multiphysics® 是一款适用于各个工程、制造和科研领域的通用仿真软件。软件提供了模拟单个物理场、灵活耦合多个物理场，以及仿真 App 开发、模型管理等工具。

COMSOL岩土模块主要应用于分析隧道、开挖、边坡稳定性和挡土结构等岩土工程。“岩土力学模块”是结构力学模块的附加模块，包含一系列内置的材料模型，用于精确模拟土壤、混凝土和岩石中的变形、塑性、蠕变和破坏行为。此外，该模块还包含通过 von Mises 和 Tresca 准则描述金属塑性的标准非线性材料模型，以进一步增强“结构力学模块”中的安全性和失效评估特征。

COMSOL岩土模块提供了丰富的岩土体本构模型，包含莫尔-库仑、德鲁克-普拉格、椭圆端面、拉伸截断、Matsuoka-Nakai、Lade-Duncan、非局部塑性、修正剑桥黏土模型、修正的结构化剑桥黏土模型、扩展巴塞罗那基本模型、硬化土、硬化土小应变等岩土体本构模型。

Geo FEA 由新加坡国立大学的研究人员基于CRISP90开发的非线性有限元软件，经过10多年的发展于2006年推向市场。

Geo FEA适合岩土工程中的二维和三维岩土体的变形、稳定性和孔隙压力的分析。土体，某种程度上也可以是一种岩石，属于多相材料，因此求解其内在复杂性时需采取特别的步骤。此外，许多岩土工程项目涉及结构建模以及结构与周围的介质的相互作用，而用传统的岩土软件无法真正评价这些复杂性。

Geo FEA软件自推出以来被广泛应用在重大基础工程建设、海港码头建设、地铁隧道工程和铁路、公路路基建设等领域。

Geo FEA提供了五类12种不同的岩土本构模型。

1.各向等/各向不等线弹性模型

2.随深度线性变化的线弹性模型

3.具有相关塑性流的理想弹塑性模型（Von Mises、Tresca、Drucker-Prager模型(内/外接圆)、莫尔一库伦模型(Mohr-Coulomb)）

4.具有非相关塑性流的理想弹塑性模型（Drucker -Prager、Mohr -Coulomb）

5.临界状态土模型（修正剑桥模型(Modified Cam-Clay)、剑桥模型(Original Cam-Clay)、Schofield土模型、双曲剑桥模型(Hyper bolic Cam-Clay)）

参考资料：

https://www.cisec.cn/PLAXIS/PLAXIS-3D/PLAXIS%203D/features.aspx

https://www.itascacg.com/

https://www.seequent.com/company/about-us/

https://www.midasit.cn/part/introduction/intro03.asp

https://product.midasit.cn/index/solution/doc-geotechnical.asp

https://www.finesoftware.eu/geotechnical-software/time-line/

https://www.kulunsoft.com/products/1

https://www.wisdplat.com/productinfo/2589599.html

https://rocscience.cn/product/list-79.html

https://www.fangzhenxiu.com/post/5280547/

https://jz.docin.com/p-85800168.html

https://zsoil.com/student/

http://www.yuanjisuan.cn/ide/

http://matdem.com/content/?612.html

https://www.doc88.com/p-9803549543832.html

http://yuanjisuan.cn/geo/

http://www.gdem-tech.com/contactus.html

http://www.csrme.com/Home/Content/show/id/4352.do

CoSim软件用户手册(2023R9.2)

https://geomechanics.berkeley.edu/research/comp-geo/fem/

https://www.itasca.cc/newsinfo/114988.html

https://www.fangzhenxiu.com/post/791420/?uri=424_b5KmIwLCADe%E6%94%B6%E8%B5%B7

https://cn.comsol.com/geomechanics-module

https://www.jishulink.com/post/1483岩土工程有限元软件及其发展趋势-何涛