利用连接尺度方法的颗粒材料破碎数值分析

来源：计算力学学报杂志2015年第5期北京时间：

作者：王增会,李锡夔

单位：大连理工大学 工业装备结构分析重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 工业装备结构分析重点实验室, 大连 116024

摘要：基于已有的颗粒材料连接尺度方法(BSM),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,

基金资助：国家自然科学基金(11372066);国家重点基础研究发展计划(2010CB731502)资助项目.