利用连接尺度方法的颗粒材料破碎数值分析

摘要：

基于已有的颗粒材料连接尺度方法(BSM)[1-2],发展了在细尺度上采用离散颗粒集合体模型与离散单元法(DEM)并引入了颗粒破碎模型,而在粗尺度上采用 Cosserat 连续体模型与有限单元法(FEM)的 BSM。仅在有限局部区域内采用 DEM 从细观层次关注颗粒材料破碎现象,而在全域采用储存空间和花费时间较少的 FEM,同时在粗细两个尺度采用不同的时间步长。讨论了颗粒材料发生破碎时,颗粒材料结构的承载能力与微结构的演变。数值算例结果说明了所提出可模拟破碎的 BSM 的可用性和优越性,以及颗粒破碎对颗粒材料微观力学行为的影响。

关键词：颗粒材料、颗粒破碎、有限元法、离散单元法、Cosserat 连续体、连接尺度方法

分类号：O242.1;TU431(计算数学)

资助基金：国家自然科学基金11372066;国家重点基础研究发展计划2010CB731502

在线出版日期：2015-12-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：656-661