PFC休止角(堆積角)計算的滾筒方法——砂土顆粒

weiyi10.png

休止角的計算常用的有自然下落,然是這個方法受限制于顆粒數目,而且隨機性較大。

而滾筒法在低顆粒數目情況下也能有比較好的模擬效果。

這里給出砂土顆粒的滾筒模擬結果。

首先在生成圓形容器并且生成顆粒,加重力平衡


new
domain extent -1 1
wall generate circle position 0 0 radius 1
ball distribute porosity 0.28 radius 0.006 0.009 range annulus center 0 0 radius 0 [1-0.009]...
                                        plane o 0 0 dip 0 belowcmat default model linear method deformability emod     100e6  kratio 1.74 property fric 0.5
ball attribute density 2.7e3 damp 0.7
cycle 2000 calm 50
set gravity 9.8
solve

save sample


以上為得到初始狀態所需的代碼。

然后簡單的給圓形容器一個滾動速度便可以了,注意墻和球之間的摩擦效率要很大,這樣模擬效率高。


ball attribute displacement multiply 0
cmat add model linear method deformability emod   100e6  kratio 1.74 property fric 1.5 range contact type ball-facet
[time_record=2]
set mech age 0
[time_record=mech.age]
def savefile
   
    if mech.age-time_record > baocunpinlv then
        filename=string.build("jieguo%1",count)
        command
            save @filename
           
        endcommand
        time_record=mech.age
        count +=1
    endif
   
endwall attribute centrotation  0 0 spin 50
solve time 50


50s效果不夠的話,可以繼續運行最后一句話。

最后顆粒表面會穩定在某一個角度,這個角度就是休止角。簡單用量角器量,或者用圖像處理方法得到表面輪廓,進行線性擬合,都可以得到這個角度。

動圖.gif

后面也會帶來不規則塊體和稻谷顆粒的滾筒模擬。

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