节理、断层、褶皱等非连续面的力学性质、产状、空间分布决定了边坡、隧道等工程岩体的变形特性和稳定性。相比传统的连续性分析方法(例如包含接触单元的有限元)，非连续分析方法(包括离散元)和非连续变形分析方法(流形元等)在分析节理岩体时更加方便和灵活。然而，三维非连续分析方法还有一些局限性，尤其是在接触处理上还不够完善。

     经过20多年的努力，美籍华人科学家石根华找到了一种非常简洁、高效的“接触理论”。它能够处理任意形状不连续体之间的接触问题。基于这项理论，使用统一方式描述或模拟整个破坏过程将成为可能，即从连续到产生裂缝、到块体运动、再到最终破坏。

     从计算科学的角度来看，“接触理论”属于“计算几何”的难点和重点。灾难与大连续变形都和非连续变形相关。由于大位移和大变形的存在，涉及到无穷个点的几何运算是不可避免的。“接触理论”将几何计算转换为代数计算，相应的结果就是：将无穷计算转变成了有限计算。

     该研究相关的“Contact theory”一文在Science China Technological Sciences 2015年第58卷第9期“Rock Fractures and Discontinuities: Modeling and Analysis”专题中发表。

     有了接触理论, 对接触和碰撞问题的处理和分析将具备一个严格的数学和物理理论基础。它解决了三位非连续计算领域的一个重难点问题，能够应用于岩体工程，机械工程，机器人工程等领域的接触和碰撞问题的求解。  

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SHI GenHua. Contact theory. SCIENCE CHINA Technological Sciences, 2015, 58(9): 1450-1496.

http://tech.scichina.com:8082/sciEe/EN/abstract/abstract517429.shtml

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