Jager 接触模型在离散元模拟中的实现
软凝聚态物质
2018-12-27 v1
摘要
在三维离散元方法（DEM）模拟中，颗粒组件内部的颗粒运动会在颗粒对之间的接触处产生令人眼花缭乱的运动序列。对于摩擦接触，接触运动与力之间的关系是非线性且依赖于路径的，需要一种有效的方法来计算力并存储其历史。通过巧妙地应用 Cattaneo、Mindlin 和 Deresiewicz 的原理，Jurgen Jager 开发了一种有效的方法，用于计算经历了复杂运动序列的相同弹性球体之间的完整三维力（J. Jager, New Solutions in Contact Mechanics. WIT Press: Southampton, U.K.）。本文提出了一个可以纳入 DEM 代码的完整 Jager 算法，并描述了 DEM 模拟的三个特殊规定：（1）一种处理在三维中经历复杂翻滚和旋转运动的颗粒对的方法；（2）一种用于存储大型组件中许多接触的加载历史的紧凑数据结构；（3）一种降低内存需求的 Jager 算法近似。该算法处理具有相同属性的弹性球体之间的接触平移，但不处理由扭转或滚动运动产生的牵引力。性能测试表明，该算法可以应用于 DEM 代码中，计算时间的增加适中，但所需存储空间的增加更为显著。
关键词
引用
@article{arxiv.1812.10374,
title = {Implementation of the Jager contact model for discrete element simulations},
author = {Matthew R. Kuhn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.10374},
year = {2018}
}