地质和岩土工程领域的很多问题都涉及到大变形和破坏，离散元数值计算方法能够有效地模拟这些过程，在岩土工程、地质工程和能源开采等领域具有广泛的应用价值。但是，长期以来，离散元法面临着计算量巨大、定量化建模困难和多场耦合理论不完善三个主要问题，极大地限制了其实际工程应用。

通过十一年的理论研究和系统研发，我们自主研发了高性能离散元软件MatDEM。采用创新的矩阵离散元计算法，软件突破性地实现了数百万颗粒的高效离散元数值模拟，将离散元分析由试样尺度推进到工程应用。软件支持自动材料训练，多场和流固耦合数值模拟，可实现复杂的地质和工程问题的定量分析。

MatDEM支持Windows和Linux操作系统，其综合了前处理、计算、后处理，以及基于Matlab语言的二次开发，具有良好的可扩展性。相关创新成果已申请和获得10余项国家发明专利，3项软件著作权，拥有核心技术和知识产权。并在JGR-Solid Earth，Computers & Geosciences等国际一流期刊发表了一系列学术论文。在中国岩石力学与工程学会的大力支持下，MatDEM软件于2018年5月正式发布。目前，软件已应用于滑坡、岩爆、撞击破坏、桩土作用、滚刀破岩和水力压裂等一系列问题的数值模拟。进一步，通过完善多场耦合和流固耦合模拟，为国家大规模工程建设提供高效的数值模拟仿真技术支持。