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Particle models for cohesive frictional materials

机译：内聚摩擦材料的粒子模型

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摘要

The present contribution introduces enhanced discrete element simulation methodologies (DEM) with a special focus on a microstructure-based model environment. Therewith, it is possible to represent the failure of cohesive granular materials like concrete, ceramics or marl in a qualitative as well as quantitative manner. Starting from a basic polygonal two-dimensional particle model for non-cohesive granular materials, more complex models for cohesive materials are obtained by inclusion of beam or interface elements between corresponding particles. In particular, we will introduce an interface enhanced DEM methodology where a standard ingredient of computational mechanics, namely interface elements, are combined with the particle methodology contained in the DEM. The last step in the series of increasing complexity is the realization of a microstructure-based simulation environment which utilizes the interface enhanced DEM methodology. With growing model complexity a wide variety of failure features of cohesive as well as non-cohesive geomaterials can be represented.
机译：本文稿介绍了增强的离散元素模拟方法（DEM），特别注重基于微结构的模型环境。由此，可以以定性和定量的方式来表示诸如混凝土，陶瓷或泥灰等粘性粒状材料的破坏。从用于非粘性颗粒材料的基本的二维多边形粒子模型开始，通过在相应的粒子之间包含梁或界面元素，可以获得用于粘性材料的更复杂的模型。特别是，我们将介绍一种界面增强的DEM方法，其中将计算力学的标准要素（即界面元素）与DEM中包含的粒子方法相结合。这一系列复杂性增加的最后一步是使用接口增强的DEM方法实现基于微结构的仿真环境。随着模型复杂性的提高，可以表现出多种粘结性和非粘结性土工材料的破坏特征。

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