Асонов Игорь: Моделирование деформирования и разрушения хрупких гранулированных материалов методом динамики частиц — различия между версиями
(→Недостатки существующих моделей) |
Wikiadmin (обсуждение | вклад) м (Откат правок 188.143.232.27 (обсуждение) к версии Igor Asonov) |
||
| (не показано 9 промежуточных версий 3 участников) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
[[Файл:microscope_ceramic_polymer_comp.jpg|thumb|200px|Фотография исследуемого керамико-полимерного композита]] | [[Файл:microscope_ceramic_polymer_comp.jpg|thumb|200px|Фотография исследуемого керамико-полимерного композита]] | ||
| − | Проект посвящен созданию [[Механика дискретных сред|DEM]]([[Механика дискретных сред|MD]])-модели, которая бы корректно учитывала наличие полимерного мостика между керамическими частицами. Работа над проектом ведется параллельно с [[Michael Szelwis: "Modeling the plastic behavior of ceramic-polymer-composites"]]. | + | Проект посвящен: |
| + | # исследованию свойств модельного материала, использованного в [[Абердинский проект|Абердинском проекте]] | ||
| + | # созданию [[Механика дискретных сред|DEM]]([[Механика дискретных сред|MD]])-модели, которая бы корректно учитывала наличие полимерного мостика между керамическими частицами. Работа над проектом ведется параллельно с [[Michael Szelwis: "Modeling the plastic behavior of ceramic-polymer-composites"]]. | ||
| + | = [http://tm.spbstu.ru/%D0%90%D0%B1%D0%B5%D1%80%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82#.D0.A0.D0.B5.D0.B7.D1.83.D0.BB.D1.8C.D1.82.D0.B0.D1.82.D1.8B.2C_.D0.BF.D1.80.D0.B5.D0.B4.D1.81.D1.82.D0.B0.D0.B2.D0.BB.D0.B5.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.B2_.D0.BC.D0.B0.D0.B3.D0.B8.D1.81.D1.82.D0.B5.D1.80.D1.81.D0.BA.D0.BE.D0.B9_.D1.80.D0.B0.D0.B1.D0.BE.D1.82.D0.B5_.D0.90.D1.81.D0.BE.D0.BD.D0.BE.D0.B2.D0.B0 Свойства "Абердинского" материала] = | ||
| + | = DEM-модель для гранулированных композитов = | ||
== О моделируемом материале == | == О моделируемом материале == | ||
Снимок композита, сделанный электронным микроскопом представлен справа. | Снимок композита, сделанный электронным микроскопом представлен справа. | ||
| Строка 15: | Строка 19: | ||
== Предлагаемое решение == | == Предлагаемое решение == | ||
| − | Использовать [[V-model]] предложенную [[Кузькин В.А.|Виталием Кузькиным]]. В качестве программного пакета в котором будет осуществляться моделирование механических свойств керамико-полимерных композитов был выбран коммерческий пакет [[EDEM]]. | + | Использовать [[V-model]] предложенную [[Кузькин В.А.|Виталием Кузькиным]]. В качестве программного пакета в котором будет осуществляться моделирование механических свойств керамико-полимерных композитов был выбран коммерческий пакет [[EDEM]]. В ходе поездки в TUHH была запрограммирована реализация [[V-model]] для [[EDEM]] в качестве подключающейся библиотеки контактных взаимодействий. |
==Ссылки== | ==Ссылки== | ||
| Строка 21: | Строка 25: | ||
<ref name="Wang"> Wang Y. A new algorithm to model the dynamics of 3-D bonded rigid bodies with | <ref name="Wang"> Wang Y. A new algorithm to model the dynamics of 3-D bonded rigid bodies with | ||
rotations // Acta Geotechnica, 4, (2009), pp. 117-127 | rotations // Acta Geotechnica, 4, (2009), pp. 117-127 | ||
| − | [[Медиа:Wang_A_new_algorithm_to_model_the_dynamics_of_3-D_bonded_rigid_bodies_with_rotations.pdf]] | + | [[Медиа:Wang_A_new_algorithm_to_model_the_dynamics_of_3-D_bonded_rigid_bodies_with_rotations.pdf|pdf]] |
</ref> | </ref> | ||
| Строка 29: | Строка 33: | ||
== См. также == | == См. также == | ||
| + | |||
*[[Асонов Игорь]] | *[[Асонов Игорь]] | ||
*[[Гамбургский проект]] | *[[Гамбургский проект]] | ||
| Строка 34: | Строка 39: | ||
[[Category: Студенческие проекты]] | [[Category: Студенческие проекты]] | ||
| + | [[Category: Механика дискретных сред]] | ||
Текущая версия на 12:54, 28 декабря 2016
Проект посвящен:
- исследованию свойств модельного материала, использованного в Абердинском проекте
- созданию DEM(MD)-модели, которая бы корректно учитывала наличие полимерного мостика между керамическими частицами. Работа над проектом ведется параллельно с Michael Szelwis: "Modeling the plastic behavior of ceramic-polymer-composites".
Содержание
Свойства "Абердинского" материала[править]
DEM-модель для гранулированных композитов[править]
О моделируемом материале[править]
Снимок композита, сделанный электронным микроскопом представлен справа. Композит на 60-65% состоит из примерно-сферических керамических частиц (TiO2) и на 20-25% из полимера (PMMA), окружающего керамические частицы и являющимся связующим звеном между ними. Важно отметить, что такая связь передает моментное взаимодействие (есть изгибная, сдвиговая и крутильная жесткости) в отличие от парных силовых потенциалов взаимодействия. Из этого следует, что керамические частицы надо моделировать/представлять как трехмерные тела, обладающие шестью степенями свободы, а связь между ними должна "реагировать" на все возможные деформации (сдвиговые, изгибные, продольные, крутильные).
Существующие DEM-модели[править]
Согласно обзору, представленному в статье "A new algorithm to model the dynamics of 3-D bonded rigid bodies with rotations"[1], лишь немногие широко известные модели способны описать все возможные виды деформации связи:
- Модель, предлагаемая в самой статье [1]
- Bonded-Particle Model предложенная Potyondy D.O. и Cundall P.A. [2]
Недостатки существующих моделей[править]
Bonded-Particle Model обладает многочисленными недостатками в первую очередь связанными с физичностью модели. Модель, предложенная в [1], не предлагает выражения для вычисления потенциальной энергии связи (также за кадром остается консервативность сил и моментов, представленных в статье). Таким образом модель из [1] не гарантирует консервативность моделируемой системы.
Предлагаемое решение[править]
Использовать V-model предложенную Виталием Кузькиным. В качестве программного пакета в котором будет осуществляться моделирование механических свойств керамико-полимерных композитов был выбран коммерческий пакет EDEM. В ходе поездки в TUHH была запрограммирована реализация V-model для EDEM в качестве подключающейся библиотеки контактных взаимодействий.
Ссылки[править]
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Wang Y. A new algorithm to model the dynamics of 3-D bonded rigid bodies with rotations // Acta Geotechnica, 4, (2009), pp. 117-127 pdf
- ↑ Potyondy D. O. and Cundall P. A, A bonded-particle model for rock. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 41, (2004), pp. 1329-1364 pdf
