离散元法在求解三维冲击动力学问题中的应用

摘要

本文提出了三维连结型离散元模型,建立了可实现连结型(连续介质情况下)——接触型模型(材料破坏后)转化的三维离散元计算程序,用来模拟连续介质转变为非连续介质的力学过程.利用该模型数值模拟了冲击载荷下材料(连续体情况下)内的应力波传播过程,将计算结果的数值与LS-DYNA程序计算的结果进行了比较,结果大致相同.在此基础上模拟了冲击载荷下混凝土材料的破坏过程,计算结果可用动画显示,得到的破坏形式与实验中得到的破坏形式相近.以上两个算例证明了该离散元模型不但可应用于连续介质的动力响应问题,也可应用于诸如冲击载荷下混凝土材料的动态响应和破坏等连续介质到非连续介质转变的力学问题,证明了离散元方法具有广泛的适用性和良好的发展前景.