实现颗粒磨损的离散元模拟方法、存储介质及设备技术

本发明专利技术属于颗粒磨损分析技术领域，公开了一种实现颗粒磨损的离散元模拟方法、存储介质及设备，包括：实验法得到摩擦系数与接触力的变化曲线，确定摩擦衰减数学模型；将摩擦衰减模型嵌入到离散元程序中，分析实验数据，确定模型参数；双球离散元模型试验验证摩擦衰减模型，离散元模拟分析颗粒磨损对粗粒土试样宏观力学特性的影响。本发明专利技术通过对颗粒接触模型的修改，从细观层面，模拟颗粒磨损对粒间接触力的影响，进而从宏观层面，实现颗粒接触点磨损对粗粒土试样宏观力学特性的影响。同时与传统的方法相比，该方法不会对颗粒的形状和粗粒土试样的级配产生影响；同时本发明专利技术实现容易，且不会增加离散元模拟时间。不会增加离散元模拟时间。不会增加离散元模拟时间。

【技术实现步骤摘要】
实现颗粒磨损的离散元模拟方法、存储介质及设备


[0001]本专利技术属于颗粒磨损分析
，尤其涉及一种实现颗粒磨损的离散元模拟方法、存储介质及设备。

技术介绍

[0002]目前，粗粒土在外力荷载作用下，容易发生颗粒破碎。颗粒破碎可以分为整体破碎和接触点磨损，发生整体破碎要求粒间接触力的大小超过颗粒强度，接触点处的裂缝不断发展，并最终贯穿整个颗粒，因而颗粒的整体破碎通常发生在具有较高围压的土石坝填料中，或者颗粒强度较低的粗粒土中，比如钙质砂。颗粒接触点磨损是由于接触点处的应力集中而导致的颗粒表面的研磨和颗粒棱角的断裂，磨损区域周围有碎屑产生，但颗粒形状和试样的级配曲线不会受到影响。实验结果表明，颗粒接触点磨损所需要的应力水平远小于颗粒整体破碎所需要的应力水平，因而颗粒接触点磨损在粗粒土中是一个相对广泛存在的现象。
[0003]在离散元中实现对颗粒接触点磨损的模拟，通常是采用BCM(Bonded cell model)方法，即通过粘结力将众多颗粒单元黏在一起形成颗粒簇，当颗粒簇所受外部荷载超过单元粘结力时，颗粒在粘结的地方会断开，进而实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现颗粒磨损的离散元模拟方法，其特征在于，所述实现颗粒磨损的离散元模拟方法包括：步骤一，实验法得到摩擦系数与接触力的变化曲线，确定摩擦衰减数学模型；步骤二，将摩擦衰减模型嵌入到离散元程序中，分析实验数据，确定模型参数；步骤三，双球离散元模型试验验证摩擦衰减模型，离散元模拟分析颗粒磨损对粗粒土试样宏观力学特性的影响。2.如权利要求1所述的实现颗粒磨损的离散元模拟方法，其特征在于，所述步骤一中，实验法得到摩擦系数与接触力的变化曲线具体过程为：对于粗粒土试样，通过颗粒挤压摩擦试验，得到颗粒摩擦系数μ随法向接触力f
n
变化的关系曲线，粗粒土颗粒实验摩擦系数μ不是定值，随着法向接触力f
n
的增加而降低。3.如权利要求1所述的实现颗粒磨损的离散元模拟方法，其特征在于，所述步骤一中，确定摩擦衰减数学模型具体过程为：对得到数据进行拟合，建立摩擦系数μ随法向接触力f
n
变化的衰减模型，μ＝f(μ0，μ
W
，f
n
)。4.如权利要求1所述的实现颗粒磨损的离散元模拟方法，其特征在于，所述步骤二具体过程为：利用离散元软件PFC5.0提供接触模型的开发环境，通过C++语言将步骤二得到的摩擦系数衰减模型嵌入到颗粒接触模型当中，并命名为F...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏江涛，任军楠，张迎宾，富海鹰，常志旺，蒋民轩，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：