离散单元法法向接触模型与参数的分析
  • 【摘要】

    离散介质广泛存在于自然界和实际工程中,如自然界中的沙漠,土壤,泥石流;日常生活中的粮食,药品,化妆品;建筑中的泥沙,石料等.这些具有离散性质的颗粒材料是地球上普遍存在,最为人们所熟悉的物质.但人们对于这些物理性质非常复杂的颗粒材料的认识还处于比较初级的阶段,对其力学性质的分析直到30多年前才找到一种比较行之有效的方法.本文就介绍了这种非常适合于离散介质力学计算的一种不连续的数值计算方法-离散单元法... 展开>>离散介质广泛存在于自然界和实际工程中,如自然界中的沙漠,土壤,泥石流;日常生活中的粮食,药品,化妆品;建筑中的泥沙,石料等.这些具有离散性质的颗粒材料是地球上普遍存在,最为人们所熟悉的物质.但人们对于这些物理性质非常复杂的颗粒材料的认识还处于比较初级的阶段,对其力学性质的分析直到30多年前才找到一种比较行之有效的方法.本文就介绍了这种非常适合于离散介质力学计算的一种不连续的数值计算方法-离散单元法. 离散单元法原本是一种分析节理岩石的数值计算方法,现在也发展成为模拟颗粒碰撞过程的一种有效的分析方法.它弥补了其它力学方法(如:有限元法、边界元法等)在处理离散颗粒系统方面的局限,尽管目前该方法的研究应用还不成熟,计算结果与实际情况具有一定的偏差,但是它提供了一个至今为止解决离散介质问题的最有效的途径. 本文回顾和总结了离散单元法的发展历史及研究现状,介绍了离散单元法的基本原理,对于离散单元法计算中接触刚度、阻尼、时步和恢复系数等参数的选取及其对计算的影响作了探讨.由于时步是影响模拟精度的最重要的因素,直接关系到计算过程的稳定性,因此也是最重要的计算参数.目前普遍采用的方法是先确定接触刚度并选取保险系数后,按照经验公式得到计算时步.本文提出采用离散元模型,用FORTRAN语言编制程序模拟颗粒同平面的碰撞过程,分别在有阻尼和无阻尼时,在线性和非线性模型情况下分析颗粒碰撞运动过程来进行判断时步选择的合理性,同时可以通过所得图例清楚的看到颗粒在两种模型下的运动情况,使读者对离散单元法的实现过程有进一步的了解,也使读者对作者所要说明的时步合理性和物质在线性和非线性模型下的受力情况有了更直观的认识. 收起<<

  • 【作者】

    雷蕾 

  • 【学科专业】

    机械电子工程

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    武汉大学

  • 【导师姓名】

    胡国明

  • 【学位年度】

    2009

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    离散单元法%时步%线性模型%非线性模型