颗粒聚集模型参考

颗粒聚集模型将颗粒间的引力引入颗粒系统中。当满足粘接成形准则时，颗粒聚集模型将发挥作用从碰撞的颗粒形成群集。

颗粒聚集模型使用的概念是：一个无质量条连接一对球形颗粒，或连接粘接到壁面的球形颗粒。该条可以在颗粒之间传输力和扭矩，并会在承受负载后断裂。



颗粒间的力包括传统的颗粒-颗粒相互作用（由指定的接触模型 Hertz-Mindlin、线性弹簧或Walton-Braun 表示）和并行粘接力。选择颗粒聚集模型后，简单失效模型和恒定比率损坏模型将变为可用。如果选择了上述任一模型并确定粘接断开，多个颗粒或者颗粒与壁面将分离。之后，接触力模型（如 Hertz Mindlin 或线性弹簧）将确定碰撞时的颗粒-颗粒相互作用。

此特定模型的潜在应用包括：

  • 制药和生物医学 — 压片过程、颗粒破碎以及血流中的变形细胞
  • 核能 — 确定某些障碍物对核废料流动的效应；热传递研究
  • 化学和冶金 — 处理固体原料时的颗粒破碎和粉尘形成；以及相变
  • 船舶 — 破冰，尤其是与水坝或海岸线碰撞时以及与船舶碰撞时的破冰
  • 石油 — 水合物和沥青质。此应用包括基于多个参数指定颗粒相互粘接的方式。
理论 请参见颗粒粘接模型。
提供方式 [物理连续体] > 模型 > 多相流相互作用 > 相间相互作用 > 相间相互作用 [n] > 模型 > 可选模型
节点路径示例 连续体 > Physics 1 > 模型 > 多相相互作用 > 相间相互作用 > Phase Interaction 1 > 模型 > 颗粒聚集
要求

在拉格朗日多相流下，选择颗粒类型：DEM 颗粒，颗粒形状：球形颗粒或复合颗粒

在多相流相互作用下：
  • 选择相间相互作用拓扑：DEM 相间相互作用（如果未自动选择）。
  • 将 DEM 相间相互作用的第一相和第二相属性设为 DEM 拉格朗日相。
  • 选择可选模型：Hertz Mindlin、沃尔顿布劳恩或线性弹簧
属性 关键属性为：粘接半径乘数。请参见颗粒聚集属性。
激活 模型控制（子节点） 粘接形成。请参见控制粘接形成。

粘接刚度。请参见控制粘接刚度。
场函数 Bond State(粘接状态)

颗粒聚集属性

粘接半径乘数
m r （位于 Eqn. (3329) 中）。对颗粒粘接半径进行比例缩放。默认乘数为 1。

控制粘接形成

方法 对应方法节点
用户自定义

用于指定用户自定义的粘接形成准则。
用户自定义
粘接形成准则
指定球形 DEM 颗粒之间或球形 DEM 颗粒与壁面之间形成粘接的条件，采用表达式形式。例如，${ContactTime} > 0.001。
时间窗口

当模拟时间处于这两个时间之间的间隔范围内时，除了计算的常规接触力外，相互碰撞的任何颗粒或与壁面碰撞的任何颗粒还将建立并行粘接。
时间窗口
粘接开始时间
指定开始创建粘接的时间。默认值为 0s。
粘接结束时间
指定粘接创建过程停止的时间。默认值为 0s。

控制粘接刚度

方法 对应方法节点
用户自定义
用户自定义
用于设置法向刚度和刚度比节点的属性：
法向刚度
用于设置粘接的法向刚度。如果粘接切向刚度与法向刚度不同，则可以更改刚度比（默认情况下为 1.0）。
方法
在标准分布中选择。
更新选项
当设为仅初始化时，只要粘接持续下去，法向刚度将保持不变。当选定初始化并更新时，法向刚度会随着每个子步根据方法下选择的分布更新。
刚度比
切向刚度与法向刚度之比。默认值为 1.0
基于颗粒材料
基于颗粒材料
该值根据颗粒中使用的材料自动设置。请参见颗粒聚类和破碎中对粘接刚度参数 k n 和 k s 的处理。