PFC手册中文翻译整理3FISH

FISH

(完整word)PFC3FISH4FISH语言初学指南4。1介绍和概述FISH是一种内嵌于PFC2D的编程语言，使用户能够定义的变量和函数。这些函数可以扩大PFC2D的应用范围或增加用户定义特性。例如，可以绘制或打印的变量,生成特别粒子，将伺服掌握用于数值试验，指定性能的不均匀分布,以及自动进展参数争论.扩张的Fishtank，在PFC2D程序中给出FISH语言是针对那些想用Itasca软件做些事情的人开发的，而用现存的Itasca软件很难或者说不行能做到.它供给了一个内置语言，因此用户可以写自己需要的扩张的Fishtank，在PFC2D程序中给出〔FISHvolume第3节。对于没有编程阅历的人，写一些简洁的函数或对现有的函数作一些简洁修改是可行的。第4。2节为非程序员作了介绍。但是FISH程序也可以变的简单(在任何编程语言中的代码都是这样；更多具体资料参见FISHvolumevolume第2节。与全部的编程任务一样,FISH函数应按一个渐进的方式编写,在编写更加简单的代码之前每一步都要检查运行。FISH函数的错误检查不会比大多数编译器少，因此全部的函数在用于实际应用之前，应进展简洁的数据测试。SAVE命令保存FISH函数和相关变量的当FISH程序简洁地嵌入一个正常的PFC2D数据文件—在DEFINE后面的行是FISH函数；函数遇到END终止。FISH函数还可以调用其它函数。定义函数的挨次并不重要，只要它们都是先定义后使用〔例如通过PFC2D命令引用。由于FISH函数的汇编形式是储存在PFC2DSAVE命令保存FISH函数和相关变量的当前值.前值.FISH语言规章和固有功能的完整定义见FISHvolume第2节.其中包括语法规章,数据类型,运算，变量和函数.全部FISH语言名称在FISHvolume第2节进展了描1(完整word)PFC3FISH述，在命令和FISH参考概要中给出了这些名称的概要。4。2手指南和教程本节是为已经运行PFC2D〔至少是一些简洁问题)而没有使用FISH语言的人预备的;假设没有编程阅历.为了从例子中获得最大的好处，你应当尝试用PFC2D运行这些例子。短的程序可以直接键入。在运行一个例子之后，使用命令NEW“去除界面”,就可以为下一个例子作预备.另外较长的程序可以先在文件中创立然后用CALL调用.在PFC2D命令提示后面输入例4。1中的各行，每输入一行便在其末尾按〈enter〉键.(在此和后面的全部例子，第一行用了分号,这仅表示注释不必输入。〕留意在输入第一行后〔不是注释行，命令提示符变为DEF>；当输入END命令后,命令提示符变为常用提示符.假设你是在给PFC2D或FISH输入行得到话,提示符的变化会让你了解。通常状况下，DEFINE语句后面的全部行都作为FISH函数定义的一局部(直到输入END语句)。但是假设输入的行中有错误〔例如将“=”输入为“,那么会使PFC2D提示符回到原来状态。在这种状况下，应输入NEW命令重开头.由于输入很简洁出错，因此FISH程序通常通过编辑器输入文件。它们被PFC2D调用就像正常的PFC2D数据文件。这一过程将稍后描述;现在连续运行。假设在输入下面行时没有错误,在PFC2D>提示符下，实现abc函数的值〔在前面例4。1中定义的，输入行：将得到：通过定义符号abc(用DEFINE…END构造，如例4。1，现在在使用PFC2D的很多方面都涉及到该构造。例如PRINT命令使FISH函数的值显示出来；该值经过一系列的算术运算：2(完整word)PFC3FISH这是一个赋值语句。假设等号成立，等号右边的表达式值将赋给等号左边的变量。留意算术运算依据通常的法则;加、减、乘、除分别用符号+，—，*/表示。符号^”表示指数。我们现在输入一个略微不同的程序〔用命令NEW去除旧的：这里我们引入变量hh，给它赋值为22，在后面的行用到。假设我们输入命令PRINTabc，输出的结果与前面完全一样。但是我们这里用到两个FISH符号；它们都有值,一个(abc〕是作为函数。另外一个〔hh〕是作为变量。它们的区分如下：当用到FISH函数符号名时(例如在PRINT语句中，假设符号对应一个函数,那么相关的函数将被执行.但是，假设符号并不是一个函数名称，那么仅仅使用符号的当前值。下面的试验可以帮助澄清区分变量和函数。在此试验之前，请留意，PFC2D的SET命令可以用来设置任何用户定义的FISH符号的值,符号在FISH程序中的独立性已介绍。现在,不使用NEW命令，由于我们序。SET命令将abc和hh的值设为0.hh是一个变量，第一个PRINT命令简洁地显示了hh的值为0。其次个PRINT命令使abc执行〔由于abc是函数名；hh和abc的值被重计算。因此,第三个PRINT命令说明hh已经重置其原来的值。为了测试您是否已经理解，请输入稍作修改的程序〔例4。4〕并指出为什么显示的答案是不同的。3(完整word)PFC3FISH在这个阶段，直接列出涉及到FISH变量或函数的PFC2D最重要的命令是很有好处的。(见表4.1var代表变量或函数名〕我们已经看到了前面的两个例子〔参考例4。3和4.4〕;第三种有用的状况是,当在历史变量的～~～~~~~～~~~～～～～～~.4.5说明白如何做到这一点。例4.5显示了粒子的不平衡力是如何储存在FISH变量中和通过HISTORY命令使用的。在这个例子中，一个球落到平面上，经反弹后到达平衡。b_yfob在函数中是一个预定义的变量名-在这种状况下，为相应的在y方向的不平衡力。Ball_head是另4(完整word)PFC3FISH外一个预定义名，为相应的球的“地址”。PFC2D全部预定义的名称在FISHvolume的表2。1中给出。运行完毕后，与其它历史一样，我们简洁的绘制了yforce〔历史1y方向的不平衡力。以类似的方式，可以用FISH函数绘制任何数量我们想得到的历史，不管用多么简单的公式来描述它.除了上述预定义的变量名，还有很多其它供给应FISH程序的预定义对象。它们可以分为几类；有一类是是由标量变量组成，它们有单一的号码-例如：内置于对象有用的另一类是一系列的固有功能，这些固有功能可以使诸如正弦和余弦之类的函数能在FISH中程序计算。完整的清单见FISHvolume中第2.5。2节；一局部如下：使用固有功能的例子稍后给出。现在我们必需争论一种更深入的方法，运用这种方法，PFC2D数据文件可以利用用户定义的FISH名。当想在PFC2D中输入一个数字时，可以用FISH变量或函数来代替。这个简洁的声明对于FISH格外强大的功能来说是很重要的，它允许在FISH函数5(完整word)PFC3FISH中计算，并使用通过PFC2D以符号形式输入的诸如范围,作用力和性能等.因此，参数的变化可以很简洁，而无需在输入文件中转变很多号码。例如4.6要求将墙的几何外形和刚度定于文件开头的某个位置,而不是很多位置。这就削减了消灭错误和数据文件紊乱的风险，以及在很多模型中重复利用一块工作。顺便请留意，为FISH变量和函数选择名称有很大的敏捷性;字符“_”可以包含在名称中。名称必需以非数字开头,并且不能包含任何算术运算符(+,—，＊或^。选定的名称不应与内置〔或保存)名称一样;FISHvolume第2.2。2节中表2。1包含全部需要避开的名称的清单,以及应当遵循的一些规章。在上面的例子中，我们检查了FISH变量的计算值，通过将它们的名称直接给PRINT命令。另外，我们可以通过命令printfish列出当前全部的变量和函数。我们现在争论如何在FISH程序中进展选择和循环运行。下面的FISH语句允许程序的指定局部重复屡次。6(完整word)PFC3FISHLOOP和ENDLOOP是FISH语句，字符var代表loop变量，expr1和expr2代表表达式〔或单个变量。例4。7显示了循环的应用〔或重复挨次)，得到10的阶乘。在这种状况下,循环变量n1连续变化到10,循环里面的语句〔在LOOP和ENDLOOP之间的语句〕对每个价都执行。如前所述，变量名称或算术表达式可取代1到10之间的数字。PFC2D中一个实际使用的循环，将按挨次选取模型中的每个球并访问和/或转变一些属性。例4。8包含了FISH函数makecolors，说明白〔随机，在这种状况下〕如何转变模型中每个球的颜色指数。其中0到2内的整数值指定为颜色指数.我们已经看到了几个FISH程序的例子，让我们简要地检查一下程序语法和风格的问题。一个完整的FISH语句必需占一行；没有连续行。假设一个公式太长而不能放在一行,那么必需用一个临时变量将公式分开。例4.9说明白这个问题.7(完整word)PFC3FISH在这种状况下15个变量的和被分为两局部。留意分号之后的函数名表示注释。分号之后的任何字符都会被FISH编译器无视，但是它们反映了日志文件。带有信息的注释程序是格外好的。有些程序消灭了缩进—-在某些行的开头插入空格来说明相关的一组语句。可以在变量名和算术运算之间插入〔随便地〕任何数量的空格字符使程序更具可读性。通过缩进来表示循环,条件语句等是很好的程序实践.空格在FISH中的“重要”意义，即空格字符不行以插入变量和函数名中。需要说明的另一个问题是变量的类型。您可能已经留意到，当从各种程序的例子打印出变量时，这数字没有小数点或“E格式”——指数的次数。在任何时候，FISH函数或变量名分为四种类型：整数，浮点数，字符串和指针。这些类型可以依据状况发生动态变化，但临时的用户不必担忧变量类型,由于它是自动设置的。思考例4。10.与变量aa,bb,cc相对应安排给它们的数字(或字符串〕分别转化为整数，浮点数和字符串。整型是准确的数字〔没有小数点)，但范围有限；浮点数精度有限〔大约准确到小数点后15位)，范围较大；字符串变量是任意的字符序列;在PFC2D中指针用来处理内部变量。四种类型存在肯定转换规章.例如,dd成为一个浮点数,由于它是一个浮点数和一个整数的乘积;ee变变成一个字符串，由于它是两个字符串的和〔串联).这个问题可以相当简单，它的充分解释见FISHvolume第2.25节。8(完整word)PFC3FISH此外，FISH中还有常用的语言要素——if语句。下面的三个语句通过FISH程序可以做出选择.这些语句允许FISH程序有条件的执行,ELSE和THEN表示选择。测试的工程包括以下其中一个符号或符号配对:Themeaningsarestandardexceptfor#，whichmeans“notequal。”expr1expr2是任意有效的表达或单一变量。假设测试为真，马上执行IF后的语句直到遇到ELSE或ENDIF。假设测试为假，则执行ELSE和ENDIF之间的语句；否则程序跳到ENDIF后的第一行。这些语句的应用见例4.11.例4。1中显示的abc的值取决于xx的值。可以用不同的测试符号检验〔例如用到现在为止，我们已经调用了来自PFC2D的FISH程序，通过使用PRINT命令,或在PFC2D输入窗口独立行中给定函数名.也有可能是相反的-—就是在FISH函数中最有效的PFC2D命令是位于以下两FISH语句之间:9(完整word)PFC3FISH从FISH程序中发出PFC2D命令主要有两个缘由。首先，它可以使用FISH函数执行我们已经争论过的预定义变量不能实现的操作。其次，我们可以掌握FISH在PFC2D中的整个运行.在例4.12中，我们通过函数makewalls创立了四个墙。为了从FISH函数中执行这四个PFC2D墙命令,它们必需在置于COMMANDENDCOMMAND构造之间。我们现在已经掩盖到了FISH语言的一些方面以及如何与PFC2D相互作用。FISH语言的完整指南见FISHvolume2节.墙的状态信息功能墙的状态信息包括位置,速度，非平衡加载和固定。10(完整word)PFC3FISH旋转中心的位〔dof为重量形式,其中dof｛1,2,3})W_x(wp) 旋转中心的位置(x重量)W_y(wp) 旋转中心的位置〔y重量〕W_z(wp) 旋转中心的位置〔z重量〕W_vvel(wp,dof〕 速度(dof为重量形式，其中dof｛1,2，3｝)W_xvel(wp) 速度〔x重量〕W_yvel(wp) 速度〔y重量)W_yvel〔wp〕 速度〔z重量〕11W_rvel(wp〕 旋转中心四周的旋转速度

(完整word)PFC3FISHW_vrvel(wpdof) 旋转中心四周的旋转速度(dof为重量形式，其中dof{1,2,3})W_vxvel〔wp) 旋转中心四周的旋转速度〔x重量)W_vyvel(wp〕 旋转中心四周的旋转速度〔y重量〕W_vzvel(wp) 旋转中心四周的旋转速度(z重量〕W_vfob(wp,dof) 考虑全部墙产生的非平衡力(dof为重量形式，其中dof{123｝)W_xfob(wp) 非平衡力〔x重量〕W_yfob〔wp) 非平衡力〔y重量〕W_zfob〔wp) 非平衡力〔z重量〕W_mom〔wp〕 由全部发生接触的球产生的旋转中心的非平衡力矩W_vmom(wp，dof〕旋转中心的非平衡力矩〔dof为重量形式，其中dof｛1，2，3}〕W_xmom(wp) 旋转中心的非平衡力矩〔x重量)W_ymom(wp) 旋转中心的非平衡力矩(y重量)W_zmom〔wp〕 旋转中心的非平衡力矩〔z重量〕W_radend1〔wp)圆柱墙的end1(endpoint1〕的半径W_radend2(wp〕圆柱墙的end2〔endpoint2〕的半径W_radfob(wp〕 圆柱墙的径向非平衡力W_radvel(wp) expand contract圆柱墙的径向速度W_fix(wp)假设此值被设置成非零时，那么、墙节点速度的更是向内(inhibited〕的。一般来说,这个标志是在墙节点被用户自定义一个功能的时候直接使用.2.5.1。5wallsagment的功能在PFC2D中wall—sagment的功能以wall-sagment数据构造执行。由每个组成墙的wall-sagment 被储存在一个连着的序列中，这个序列都可以由命令w_wlist(wp)得到.这个连着的序列可以利用以下两个命令两面翻转(即可以以任一端为头〕ws_next〔wsp〕和ws_prev〔wsp。留意，由每个wall-sagment组成的墙可以是封闭的，也可以是开放的.12(完整word)PFC3FISHWs_next〔wsp〕在上述序列中下一个wall-sagment的地址.〔不闭合的时候,那么在该序列中，最终一个sagment的ws_next为null。相反，假设墙是闭合的时候，那么序列中最终一个segment的ws_next则为序列的第一个segment)Ws_prev〔wsp〕 在上述序列中前一个wallsagment的地址.〔是不闭合的时候，那么在该序列中，第一个sagmentws_prev为null.相反，假设墙是闭合的时候，那么序列中第一个segment的ws_prev则为序列的最终一个segment.〕Ws_length〔wsp) wallsegment wsp的长度wsp〕与在上述序列中此segment的第一个节点相应的wallsegmentwsp的end-0的位置坐标(x重量〔nsegment组成的开放环时，则此时会有n+1个wallsegment数据构造，而且最终一个节点的位置坐标会储存在最终一个segment的数据构造中〕Ws_x(wsp〕 wallsegment wsp的end—0的位置坐标〔y重量〕Ws_xun〔wsp〕wallsegment wsp的单位法向向量(x重量〔这个单位法向向量指向墙的有效面.假设墙是由n个segment组成的开放环时,则会有n+1wallsegment13(完整word)PFC3FISH数据构造，而且最终的segment的单位法向向量不会被定义〕Ws_yun(wsp〕 单位向量(y重量)Ws_xvel(wsp) 速度〔x重量〕Ws_yvel(wsp〕 速度〔y重量)2。5。1。6wallface的功能wall-face的功能的执行基于PFC3D有限wall—face构造。每个有限长度的wall组成的Wall-face的信息储存在一个连接的链当中，其中数据链的头由wall-support 功能中的w_flist〔wp)命令调用.这个数据链可以用wf_next(wp)功能截断。Wf_next(wfp〕由墙组成的facewall的数据链中下一个facewall的地址。Wf_xun(wfp) wallface wfp的单位法向量〔x重量〔这个单位法向量指向强的有效面的反向。)Wf_yun(wfp〕wallfacewfp 的单位法向量(y重量〕Wf_zun(wfp〕wallfacewfp 的单位法向量(z重量〕2.5.1。7〔parallel-bond〕平行键的功能平行键功能的执行是在PFC2D的平行键数据构造上.平行键的信息与每一个接触有关，储存地址可以通过c_pb命令获得。这个功能被分为两类，每一种都有它自己的小节：物理性质〔seetable2.24〕和陈述信息〔seetable2.25)。平行键的语法的描述见理论与背景中的2.32平行键物理性质功能14(完整word)PFC3FISHPb_kn(pbp〕 法向硬度〔/位移)Pb_ks〔pbp) 切向硬度〔应力/位移〕Pb_nstrength(pbp) 法向载荷〔应力)Pb_sstrength(pbp) 切向载荷(应力〕Pb_rad〔pbp〕 半径相加，因此平行键半径为Pb_rad与两接触小球中最小半径的乘积。Pb_nforce(pbp〕 键材料承载的法向力；正值代表压缩；方向c_vun〔cp)Pb_sforce〔pbp) 在接触面上键材料承载的切向力，接触面由c_vun〔cp)Pb_vsforce〔pbpdof)切向力向量(dof为向量的重量，dof属于15｛1,2，3〕

(完整word)PFC3FISHPb_xsforce(pbp) 切向力向量(x重量〕Pb_ysforce(pbp) 切向力向量〔y重量〕Pb_zsforce〔pbp) 切向力向量〔z重量〕Pb_mom〔pbp〕 键材料承载的弯曲力矩Pb_tmom(pbp) 键材料承载的扭曲力矩〔这个力矩就在两个圆心的连线上)Pb_vmom(pbp,dof〕键材料承载的弯曲力矩向量〔dof为向量的重量，dof属于｛1,2,3｝)Pb_xbmom(pbp) 键材料承载的弯曲力矩向量(x重量)Pb_ybmom〔pbp〕 键材料承载的弯曲力矩向量(y重量〕Pb_zbmom〔pbp) 键材料承载的弯曲力矩向量〔z重量)Pb_nstress(pbp) 作用在键外围的最大法向力Pb_sstress(pbp〕 作用在键外围的最大切向力2.51.8measurementcircle的功能measurement—circle的功能的执行基于measurement-circle数据构造这些功能被分为以下几类关心(seetable226)和陈述信息〔seetable2.27。measurement-circle 的信息被储存在一个首尾相连的链中，可以用circ-head命令调用他的头。储存地址也可以由辅助命令find—meas见table2。5。measurement-circle 的语法的描述见理论与背景中的3。4节。measurement—circle关心功能16(完整word)PFC3FISHM_id〔mp) measurementcirclemp的ID号码M_next〔mp) 数据链中下一个measurement-circle 的位置。M_rad(mp〕 measurement-circlemp 的半径留意到应力或张力率的当前值在measure(功能被执行了以后才能留意到应力或张力率的当前值在measure(功能被执行了以后才能使用，调和数(具体见下文、空隙率和滑动比则没有此要求。17(完整word)PFC3FISHM_ccord(mp〕 调和数〔每个球的平均解除数)M_poros(mp) 空隙率M_sfrac(mp) 滑动比(正在滑动的面积占重面积的比值〕Measure(mp,code〕 计算measurementcirclemp 的全部的应力〔stress〕成分〔如果code=1)或者measurement circlemp的所有的张力率〔strainrate)成分〔code=2)果储存在相应的与mp相关的数据构造里-—比方m_ed11和m_s11等。留意并未定义返回值。18(完整word)PFC3FISH2。5.19clump的功能clump的功能的执行基于PFC2D中的clump数据构造这些功能被分为一下几类：救济〔见table2。28)和陈述信息(见table2。29〕.clump的信息储存在一个首位相连的数据链中，利用clump_head命令可调用其头数据。储存地址也可以通过table2.9所示的命令获得，b_clump和b_cllist.Clump 的语法的描述见理论与背景中的section4clump的救济功能19(完整word)PFC3FISHCl_add〔clp,bp)把小球bp参加到clumpclp中，并返回参加小球的那个clump的地址。假设clp是null那么就创立一个的clump,并返回他的地址。War=cl_extra(clp，i)把clumpclp的cl_extra构造的第i个槽中的FISH变量的值以及类型制定为常规FISH变量var〔见setextraclump 命令〕cl_extra〔clp,i)=War 上个命令的反命令.〔setextraclump命令〕cl_list〔clp) clumpclp组成的小球的局部数据链的头。〔这个数据链可以通过b_cllist命令截断。)cl_id〔clp〕 clumpclp 的ID号码cl_next〔clp〕 clumps的全局数据链中的下一个clump的地址cl_rel(clp，bp) clumpclp中删去小球bp.留意未定义返回值clump的陈述信息功能20(完整word)PFC3FISHCl_vpos〔clp,dof〕 质心的坐标〔dof为重量形式，dof属于{12,3}〕Cl_x〔clp) 质心的坐标〔x重量)Cl_y〔clp〕 质心的坐标〔y重量)Cl_z(clp〕 质心的坐标(z重量)Cl_vvel〔clp,dof〕 clump的质心的坐标〔dof为重量形式，dof属于｛1,23})Cl_xvel(clp〕 clump的质心的速度〔x重量)Cl_yvel〔clp〕 clump的质心的速度〔y重量〕Cl_zvel(clp) clump 的质心的速度(z重量〕Cl_vrvel(clp,dof) clump的质心为中心的旋转速度〔dof为重量形式,dof属于｛1,2，3})Cl_rvel〔clp〕 以clump的质心为中心的旋转速度Cl_vxvel(clp〕 以clump的质心为中心的旋转速度(x重量〕Cl_vyvel〔clp) 以clump的质心为中心的旋转速度(y重量〕Cl_vzvel〔clp〕 以clump的质心为中心的旋转速度(z重量)Cl_vfob(clp,dof〕非平衡力(dof为重量形式属｛Cl_xfob〔clp，dof〕 非平衡力〔x重量〕Cl_yfob〔clpdof) 非平衡力〔y重量〕21(完整word)PFC3FISHCl_zfob(clpdof〕 非平衡力〔z重量)2。5.110cell信息的功能cell信息的功能的执行基于PFC2