一种基于概率密度函数的dem 试样生成法 - 河海期刊.pdfVIP

第43卷第2期 河 海 大 学 学 报 ( 自然 科 学 版 ) Vol.43 No.2 2015年3月 Journal of Hohai University(Natural Sciences) Mar. 2015 DOI:10.3876/ j.issn.1000 1980.2015.02.013 一种基于概率密度函数的DEM试样生成法 沈超敏,刘斯宏,张燎军,王怡舒,阚丽景,王子健 (河海大学水利水电学院,江苏 南京摇 210098) 摘要:离散元模拟颗粒材料力学性能时,为保证生成数值试样级配曲线的连续性以及与所需级配 曲线的吻合性,基于概率密度函数法,提出一种用于制备颗粒流离散单元法数值试样的新方法。 定 义了级配的不匹配度参数,用来定量描述生成试样的级配曲线与原型级配曲线的偏差。 对比了该 方法和现有试样制备法,并讨论生成颗粒数目对生成试样级配曲线的影响。 结果表明,该试样生成 法能够模拟任意级配曲线的试样,且生成的数值试样级配曲线具有良好的连续性和光滑性。 随着 生成颗粒数目的增大,该试样生成法生成的试样级配曲线收敛于原型试样级配曲线。 关键词:材料力学性能;颗粒体材料;颗粒级配曲线;颗粒流离散单元法;试样生成法;概率密度函 数法 + 中图分类号:TU502 郾6摇 摇 摇 文献标志码:A摇 摇 摇 文章编号:1000 1980(2015)02 0167 05 A specimen generation method for discrete element method based on probability density function SHEN Chaomin,LIU Sihong,ZHANG Liaojun,WANG Yishu,KAN Lijing,WANG Zijian (College of Water Conservancy and Hydropower Engineering,Hohai University,Nanjing 210098,China) Abstract:During the simulation of material mechanical properties of granular materials using the discrete element method(DEM),in order to guaranteethe continuity of the generated grading curvefor the numerical specimen and the conformity ofthegeneratedgradingcurvewiththedesiredgradingcurve,anew methodbasedontheprobability density function (PDF)was proposed to generate a numerical specimen of the particle flow DEM. A parameter to describe the mismatch of gradingwasdefinedto quantify the deviation betweenthe generated grading curve andthe original grading curve. A comparison of the proposed method and the existing method of specimen generation was conducted and the influence of the particle number on the generated grading curve was investigated. The results show thattheproposedmethodcangeneratespecimensof anarbitrarygradingcurveandthegenerat