基于离散元方法颗粒运动模拟的转动阻力问题研究
散体材料广泛存在于自然界和工程当中.在离散元计算中,颗粒单元是通过点接触模拟颗粒之间的相互的作用,每一个接触点通过一组法向和切向弹簧、阻尼器建立接触作用的力学本构模型.而事实上,颗粒相互作用是通过接触面相互作用,颗粒间接触过程中,除了存在法向和切向力的作用影响颗粒的相对平动,还在接触面存在扭矩作用影响颗粒间的相互转动.这种转动阻力作用可通过在接触点模型基础上增加转动弹簧和转动阻尼器进行模拟.本文针对离散元模拟中转动阻力对颗粒运动的影响作用进行了研究,并模拟了单个球体平面滚动的过程和一定条件下三维颗粒堆的形成过程,得到了一些与不考虑转动阻力条件下不同的结果：引入滚动阻抗对离散元进行修正后，模拟圆球在平板上的滚动时，颗粒会逐渐停止滚动，而且在停止之前，滚动方向可能会发生一次或几次变化，符合实际情况，说明所建立的滚动模型的合理性；在文中给定的条件下，散体颗粒粒径在一定程度的改不会影响休止角的变化。而滚动阻力会导致散体颗粒堆的形成，随着滚动摩擦系数的增加，休止角也随着增加。
散体材料 颗粒运动 转动阻力 休止角 离散元方法
高政国 杜雨龙
北京航空航天大学,北京100191
国内会议
大连
中文
141-150
2012-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）