基于 PeriDEM 模拟颗粒介质中的颗粒形状效应与损伤

我们提供了一个数值平台，用于分析颗粒形状与拓扑结构对颗粒介质宏观行为的影响。我们在离散元方法（DEM）框架内工作，并应用近场动力学模型处理可变形颗粒，考虑单个颗粒的变形与损伤。为适应任意颗粒形状（包括非凸形状）以及颗粒拓扑，我们开发了一种高效方法，使颗粒内近场动力学相互作用保持在颗粒边界内。与刚性边界壁的颗粒接触通过解析方法计算以提高精度。为加速具有不同形状与尺寸颗粒的模拟，初始构型采用包含不同颗粒形状的安全圆盘，并通过基于优化的方法置于阻塞态。分析了可变形颗粒聚集体在沉降与压实过程中颗粒形状与拓扑结构的影响。