相互作用

如上所述，接觸是DEM分析的基本要素。一般接觸是用來定義接觸涉及DEM顆粒。一個DEM顆粒可以參與多個接觸相互作用，同時與

l具有相同離散截面定義的另一個粒子;

l具有不同離散截面定義的另一個粒子;

l基于有限元的曲面;以及

l分析剛性曲面。

 

DEM粒子之間的接觸建模需要粒子被明確地包含在一般接觸中，作為使用接觸夾雜物的基于元素的表面(見基于元素的表面定義)。有關一般聯系的討論，請參見Abaqus/Explicit中的關于一般聯系。依預設，粒子不是一般接觸域的一部分，類似于其他I節(jié)點元素(例如點質量)。

 

DEM的接觸剛度通常用于考慮粒子的物理剛度特性，因為DEM模型中每個粒子都是剛性的;因此，非默認的接觸屬性分配對于DEM交互是常見的。

 

法向和切向接觸力

圖4是兩個顆粒之間的接觸剛度和陰尼的示意圖。彈簧剛度K“并且可以表示簡單的線性或非線性接觸剛度。減震器C”表示在法線方向上的接觸阻尼。切向彈剛度K和摩擦系數p代表顆粒之間的摩擦。阻尼器C表示切線方向上的接觸阻尼。

 

 

 

圖4：兩個離散單元之間的法向和切向接觸相互作用。圖4顯示，作用于顆粒表面的切向接觸力在顆粒中心產生矩。涉及DEM顆粒的相互作用占跨界面的瞬間轉移。

 

粒子間的赫茲法向接觸

赫茲彈性解決方案有關的接觸力，F，接近距離，8，兩個接觸的球形顆粒是：

 

 

 

E,, 4 and E,, % are the effective Young's modulus and Poisson's ratio of the two contacting particles, respectively.羅南和羅南這兩個人都很安靜沒有人會死“2xxxxxxxxxx必須指定接觸顆粒的有效楊氏模量和泊松比。此外，你必須指定赫茲型壓力封閉。

 

Kmax是法向接觸剛度的極限值，K“，超過該值，使用K-8曲線在Kmax*處的斜率，法向接觸力線性增加

輸入文件用法：

使用以下選項定義赫茲型正常接觸行為：

*離散部分，ELSET=元素集名稱*離散彈性

有效楊氏模量、有效泊松比

*表面相互作用

*表面行為，壓力-波動=赫茲克麥克斯

 

Johnson-Kendall-Roberts膠粘劑顆粒間正常接觸JKR模型將接觸力F與接觸面積a關聯如下：f=-8pGE*a3.

兩個接觸的球形顆粒的接近距離8與接觸面積a有關，如下所示：

d=-2a

在上述方程中

R RR=R,+R

徹

在這兩個單位中，「是一個連續(xù)的單位。這兩個人都很好。像赫茲接觸E，y和E“U分別是兩種接觸顆粒的有效楊氏模量和泊松比。R和R，分別是兩個接觸粒子的半徑。您必須指定有效的

 

接觸顆粒的楊氏模量和泊松比。此外，您必須指定JKR型壓力過閉。

Kmax是法向接觸剛度的極限值，超過該極限值，法向接觸力線性增加。圖5顯示了JKR粘附模型的力-位移曲線。觸發(fā)顆粒之間的粘附你先來。F=-3πГR*是最大拉伸系數。即使在物理分離后，a纖維也能產生粘附力。兩個粒子之間的粘附力在距離為

 

 

圖5：JKR模型的力與接近距離的關系。

 

從那以后圖5所示不可能阿多=0a再減少到0at8=8w。在一些情況下，當5=0時，可能需要零粘合力。您可以通過向圖5所示的力-位移曲線應用8=8po的水平位移來實現這一點。圖6顯示了移位曲線。由于偏移，拉脫力保持不變，而新的分離距離

?separation shift=&separation+dF。Abaqus自動計算“移位”JKR的水平移位8 po型膠粘劑的行為。

 

 

 

圖6：位移JKR模型的力與接近距離的關系。

輸入文件用法：

使用以下選項定義JKR類型的正常接觸行為：

離散截面，ELSET=單元 集合 名稱*離散彈性

有效楊氏模量、有效泊松比

表面相互作用

"表面行為，壓力變化=JKR

單位面積表面能，Kmax

使用以下選項定義偏移的JKR型正常接觸行為：

離散截面，ELSET=單元 集合_名稱*離散彈性

有效楊氏模量、有效泊松比

表面相互作用

表面行為，壓力變化=JKR

單位面積表面能，Kmax，移位

 

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