Charles Fairhurst教授讲述Itasca咨询公司的起源和创立过程

1 引言

Itasca咨询 公司是一家以软件开发(旗舰软件---UDEC, 3DEC, FLAC2D, FLAC3D, PFC2D, PFC3D, XSite)和工程咨询为主的公司，成立于1981年，在公司成立40年之际，Itasca的创始人Charles Fairhurst教授谈了Itasca的起源和创立过程。本文根据自己的理解简要概括了这个过程。

2 历史背景

在1960年代一些 岩石力学研究人员开始考虑如何把大规模的岩体不连续融入到工程设计中，因为在此之前岩体工程的稳定性分析都是基于连续性假设，代表性的人物( 当时所在的工作单位 )包括：

(1)  R.E. Goodman ---UC Berkeley, [NAE(1991) 通过教学和研究对地质工程和岩石力学的贡献( For contributions through teaching and research to geological engineering and rock mechanics. )]

(2)  N.G.W. Cook ---UC Berkeley, NAE(1988) [在岩爆方面的开创性工作，对岩石力学、深部矿井设计和地下核废料储存库的重大贡献(For pioneering work on rockbursts, major contribution to rock mechanics, design of deep mines, and underground nuclear waste repositories.)]

(3)  C. Fairhurst ---University of Minnisota, NAE(1991) [在促进岩石力学科学和地下空间技术方面的国际领导地位(For international leadership in promoting the science of rock mechanics and the technology of underground space.)]

(4)  E. Hoek ---Imperial College, NAE(2006) [在开发和应用岩石工程系统的合理设计程序方面的重大世界性贡献(For major worldwide contributions in the development and application of rational design procedures for engineered systems in rock.)]

1969到1970年期间，Fairhurst到英国帝国理工学院Dr. Hoek的研究小组访问，在那里他遇到了当时正在读研究生的Peter Cundall--- Imperial College[NAE( 2008) 对了解岩石变形和破坏过程的基础贡献以及开发岩石力学创新的计算程序( For fundamental contributions to understanding of rock deformation and failure processes, and development of innovative computational procedures in rock mechanics. )]，Cundall正在进行离散元算法的研究，他以有限差分法为基础，使用离散的块体来描述岩体的不连续变形， Fairhurst立即 感觉到这种处理岩体不连续的方法非常强大，更适合分析岩土工程问题，因此答应在明尼苏达大学给Cundall一个工作机会。 

3 Cundall的初始工作

就这样，Cundall在英国取得博士学位后，应Fairhurst的邀请以助理教授的身份于1973年来到了美国明尼苏达大学开始进行研究工作，随即Cundall向国家科学基金会(National Science Foundation)提交了一个研究期限为1年、费用为$75,000的项目申请报告，计划在美国继续发展他的离散元。然而NSF没有批准这个基金项目，基金审查人认为这个研究计划的野心太大(too ambitious)，一年之内凭一己之力根本完不成这种工作，这让Cundall感到非常恼火和沮丧，愤然决定离开美国返回英国。

临行之前，Fairhurst善意地问了C undall一个问题：你能解决什么具体问题来证明你的离散元是有用的？Cundall回答说我可以用离散元进行隧道支护设计，大约 6个月的时间就能完成，但 需要2.5万美元的资助，于是 Fairhurst 找到了USACE( U.S. Army Corps of Engineers )，USACE是美国军方的工程研究机构，发布过许多岩土工程设计手册【 岩石地基工程和设计(Engineering and Design of Rock Foundation) ； Deere’s RQD---现代岩体工程分类方法的基石 (Part I) 】，USACE很爽快地答应了这个研究项目，为Cundall提供了2.5万美元的研究资金。

接下来，Cundall用了4个月的时间为USACE撰写了一份研究报告：《 Rational design of tunnel supports: A computer model for rock mass behavior using interactive graphics for the input and output of geometrical data: Final report(隧道支护的合理设计: 使用交互式图形输入和输出几何数据的岩体行为计算机模型) 》

在这份长达201页的研究报告中，Cundall详细描述了离散元的原理及其在边坡、放矿和支护方面的应用，其中100页为源代码，使用汇编语言和少量Fortran语言编写了离散元程序。

完成这个项目后，Cundall便返回英国，加入到Dames and Moore英国office的新建立的研究小组，Dames and Moore是美国老牌的岩土工程咨询公司，1999年被URS Corporation收购， Cundall 这段工作经历为Itasca公司的成立奠定了良好的基础。

4 Itasca公司成立

1979年 Dames and Moore在纽约建一座核电站时发现地下有一条断层通过， Dames and Moore 担心地震会诱发核电站损坏，聘请 Fairhurst 作为工程顾问对断层进行研究，同在 Dames and Moore 工作的Cundall也参与了此项研究，最后证明断层对核电站的安全没有影响。

该任务结束之后，Fairhurst萌生了成立工程咨询公司的想法，于是开始积极活动，最终从两位投资人手中拿到了20万美元的启动资金，于是在1981年Itasca Consulting Group正式成立了。Fairhurst预感到离散元分析岩土工程问题的前景，因此再次邀请Cundall，于是Cundall于1983年重新来到美国，以助理教授的身份进入到明尼苏达大学，随后正式加入Itasca。如今40年过去了，Itasca已经开发至少15个不同类型的软件，用来研究岩土工程中遇到的各种复杂问题。Itasca的软件在处理材料几何非线性、材料高度非线性特别是与动力相关的岩土工程问题时有独到之处。

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