Ольга Бразгина: Моделирование взаимодействия мелкодисперсных твердых частиц при нормальной и сдвиговой нагрузке
Описание[править]
Данная работа выполняется в рамках Гамбургского проекта при поддержке стипендиальной программы "Леонард Эйлер" немецкой службы академических обменов (DAAD).
Участники[править]
Стипендиат: О. Бразгина
Руководители со стороны СПбГПУ: А.М. Кривцов, В.А. Кузькин
Руководители со стороны ТУГХ: С. Хайнриш, С. Антонюк
Аннотация[править]
В настоящее время существует множество подходов для моделирования деформирования твёрдых тел. Помимо часто используемого классического метода конечных элементов существует метод дискретных элементов (МДЭ), который незаменим при моделировании отдельных частиц или кластеров, состоящих из частиц. В последние годы МДЭ нашел широкую область применения в механике сыпучих сред. Например, при рассмотрении таких процессов как текучесть, упаковка и разрушение материалов, при рассмотрении процессов смешения, вихреобразования и переноса.
Существующие исследования МДЭ чаще всего ограничиваются крупнодисперсными частицами, причём деформационное поведение делается без принятия во внимание пластики и адгезионных сил. Поэтому данные модели не применимы для мелкодисперсных и неупругих частиц размера порядка 1-100 микрон. Есть некоторые экспериментальные результаты для мелких частиц, в которых деформационное поведение под нагрузкой описывается контактными моделями. А потому целесообразно сравнить и верифицировать существующие контактные модели с результатами лабораторных экспериментов для мелких частиц.
Цель данной работы – исследование упругопластичного деформирования мелких частиц при различных типах нагрузки (сжатие, растяжение, сдвиг). Для сравнения с экспериментальными сигма-эпсилон диаграммами, необходимо провести исследования микрочастиц на сжатие, растяжение и сдвиг.
План работы по проекту[править]
В ходе работ по проекту будет:
- Проведен обзор литературы по методу дискретных элементов, по контактным моделям взаимодействия тел
- Реализован алгоритм моделирования контактных взаимодействий мелкодисперсных частиц
- Проведено имитационное моделирование тестов на сжатие образцов из мелкодисперсных частиц, а также растяжение и сдвиг
- Проведено моделировие деформации частиц в МКЭ и сравнение результататов с МДЭ моделью.
- Проведено сравнение с результатами натурных экспериментов, проводимых в TUHH.
