用于颗粒应力确定与破碎建模的边界-球多边形单元法
软凝聚态物质
2019-02-06 v2
摘要
我们提出一种边界-球多边形单元法（BSEM），其结合了边界积分法（BIM）与基于球多边形的离散单元法（SEM）。颗粒间的相互作用通过 SEM 模拟，而颗粒内应力（颗粒内部应力）由 BIM 计算。给出了 BSEM 的框架。随后通过与解析解及成熟的有限元法（ABAQUS）对比，分析了该方法的精度与效率。结果表明，BSEM 能以计算时间与精度间优化折衷的方式，高效地为不规则颗粒提供瞬时颗粒内应力。通过参数研究讨论了颗粒长宽比、配位数及非均质性对颗粒内应力的影响。基于颗粒内拉应力分布的分析得出了关于颗粒破碎的关键结论。模拟结果表明，BSEM 可克服现有数值方法的大部分缺点，必须用于颗粒破碎的高级模拟。
引用
@article{arxiv.1808.04676,
title = {A Boundary-Spheropolygon Element Method for Stress Determination and Breakage Modelling of Particles},
author = {Yupeng Jiang and Hans J. Herrmann and Fernando Alonso-Marroquin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.04676},
year = {2019}
}