[發(fā)明專利]基于BPM理論構(gòu)建細(xì)觀力鏈顆粒模型的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711061238.5
• 申請(qǐng)日: 2017-10-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107784177A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡改貧;姜志宏;郭晉;占鵬飛;郭進(jìn)山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 南昌青遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙)36123
• 代理人: 劉愛(ài)芳

1.一種基于BPM理論構(gòu)建細(xì)觀力鏈顆粒模型的方法，包括如下步驟：

第一步，將物體的幾何模型在空間進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并獲得每個(gè)網(wǎng)格中心的三維坐標(biāo)；

第二步，利用所得到的坐標(biāo)信息按照網(wǎng)格的數(shù)量生成相應(yīng)數(shù)量的剛性基礎(chǔ)顆粒單元，并賦予顆粒固有屬性；

第三步，通過(guò)BPM理論將各個(gè)剛性基礎(chǔ)顆粒進(jìn)行粘結(jié)，相鄰顆粒間形成一種粘結(jié)鍵，并給粘結(jié)鍵賦予一定的力學(xué)特性，其中的力學(xué)關(guān)系如下：

F‾i=F‾nni+F‾stiM‾i=M‾nni+M‾sti]]>

和分別為法向、切向的力、力矩；n_i、t_i為接觸平面的單位矢量；

隨著外力的作用，粘結(jié)鍵在每時(shí)步產(chǎn)生相應(yīng)彈性力和力矩增量為：

ΔF‾n=k‾nAΔUnΔF‾s=K‾nAΔUsΔM‾n=-ksJΔθnΔM‾s=-knIΔθs]]>

式中：A、I、J分別為平行鍵的初始面積、慣性矩和極矩；

作用在平行鍵上的最大拉應(yīng)力和剪應(yīng)力為：

σ‾max=-F‾nA+|M‾s|R‾Iτ‾max=-F‾sA+|M‾n|R‾J]]>

當(dāng)最大拉應(yīng)力超過(guò)抗拉強(qiáng)度或是最大剪應(yīng)力大于剪切強(qiáng)度時(shí)，平行鍵發(fā)生破裂失效；

第四步，給所構(gòu)成的粘結(jié)模型施加外力，力沿著粘結(jié)鍵向內(nèi)部進(jìn)行傳遞，根據(jù)上述公式結(jié)合粘結(jié)顆粒模型進(jìn)行判斷，粘結(jié)顆粒模型受到外力作用時(shí)，力沿著粘結(jié)鍵向模型內(nèi)部傳遞，形成的傳遞路徑稱之為力鏈，力鏈有強(qiáng)弱之分,同時(shí)力在內(nèi)部進(jìn)行傳遞的過(guò)程中表現(xiàn)出一定的傳遞規(guī)律。