颗粒材料多尺度分析的连接尺度方法

李锡夔; 万柯

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摘要

提出了耦合细尺度上基于离散颗粒集合体模型的离散单元法(DEM)和粗尺度上基于Cosserat连续体模型的有限元法(FEM)的连接尺度方法(BSM)以研究颗粒材料的力学行为.采用Cosserat连续体模型和FEM模拟的粗尺度域覆盖全域,而采用离散颗粒集合体模型的DEM模拟的细尺度域仅限于需特别关注材料微结构演变和非连续变形行为的局部区域.对这两个区域间的界面提出了适当的界面条件及其实施方案.通过采用适当的连接尺度投影算子,空间离散的粗、细尺度耦合系统多尺度运动方程具有解耦的特点,并且允许分别求解,因而也允许分别采用不同时间步长对粗、细尺度进行计算,可极大地提高BSM的计算效率.二维地基数值算例结果说明了所陈述方法的可应用性,以及相对基于Cosserat连续体模型的FEM和基于离散颗粒集合体模型的DEM的优越性.

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来源
《力学学报》 |2010年第5期|889-900|共12页
作者
李锡夔; 万柯;
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作者单位

大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室;

大连;

116024;

大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室;

大连;

116024;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类数学模拟;土和地基的应力;
关键词
颗粒材料; 连接尺度方法; 离散单元法; Cosserat连续体; 多尺度;

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