Численное моделирование разрушения гранулированных материалов методом дискретных элементов

Аннотация

Приведено описание и программная реализация алгоритма численного моделирования одноосного нагружения пористых сред. Алгоритм основан на методе дискретных элементов со связями, в котором среда представляется в виде набора взаимодействующих частиц. Целью работы является систематическое исследование влияния входных параметров на прочностные характеристики получаемого материала. Приводится серия численных экспериментов для различных комбинаций касательной жесткости, длины связей и коэффициента трения частиц на микроуровне. На основании полученных диаграмм напряжения–деформации вычислены значения модуля Юнга и прочности тела на сжатие. Показано, что предельные нагрузки, выдерживаемые материалом, показывают линейный рост при увеличении длины связей и касательной жесткости и квадратичную зависимость при увеличении коэффициента трения. Для модуля Юнга показано наличие роста при увеличении всех варьируемых параметров, однако характер роста представляется невозможным установить при использованном в работе количестве статистических реализаций.