PFC模拟构件——桩或者梁

都说离散元是颗粒流,貌似只能模拟多孔介质。

但是我们需要思考的是,自然界中任何物质都是颗粒组成的。

只要了解清楚怎样从微观走向宏观,便可以用离散元解决任何问题。

我这里必须要说一点。

离散元目前受限制的不是它的计算理论。

而是本构模型+计算机速度。

而如何从微观走向宏观,多孔介质依赖于通过室内试验的参数标定。

而构件当然也依赖于,类似于拉压试验,或者我这里用于桩或者梁的弯曲试验。

这里用规则排列的颗粒来模拟桩:


new
domain extent -100 100
[rad=0.5/8.0]
[force=-1e4]
ball generate box -10 10 -0.5 0.5  radius [rad] cubic


cubic是矩形排列。

然后固定一端,给另一端加力


ball fix velocity  spin range x [-10] [-10+rad]

ball attribute yappliedforce [force] range x [10-rad] [10]


当然还要指定接触,这里用pb模型,可以用来模拟岩石,当然可以来模拟桩了。


contact model linearpbond range x -10 10
contact method deformability emod 20e9 krat 1.74 ...
pb_deformability emod 20e9 krat 2.5 range x -10 10
contact  property fric 0.5  pb_ten 1e100 pb_coh 1e100 pb_fa 80 range x -10 10


这里强度参数都设置的无穷大,注意Pb对于规则排列模型是不能压坏的,但是一般构件都是拉坏,大家都是学土木的,就不介绍为什么了。

如果标定强度参数,可以改变pb_ten就可以了。

这里标定变形主要是emod 和kratio,这里我后面会讲解一下pb模型的参数意义,以及之间的数学联系

PFC模拟构件——桩或者梁的图1

上图便是整个的变形,左边被固定,右边加向下的力,显示了整个的位移图。

下面附上完整代码


new
domain extent -100 100
[rad=0.5/8.0]
[force=-1e4]
ball generate box -10 10 -0.5 0.5  radius [rad] cubic
ball fix velocity  spin range x [-10] [-10+rad]
ball attribute density 3e3
cmat default model linear
clean
contact model linearpbond range x -10 10
contact method deformability emod 20e9 krat 1.74 ...
pb_deformability emod 20e9 krat 2.5 range x -10 10
contact  property fric 0.5  pb_ten 1e100 pb_coh 1e100 pb_fa 80 range x -10 10
cycle 1
contact method bond gap [rad/2.0]ball attribute yappliedforce [force] range x [10-rad] [10]
solve

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