粉末材料堆积的物理模型与仿真系统

摘要：

研究了粉末材料堆积过程仿真的物理模型和系统,并探讨了适合多种不同粒径颗粒混合堆积过程仿真的高性能计算方法.在该仿真系统中,考虑了重力、接触力、阻尼力、摩擦力和范德瓦耳斯力等多种作用力的影响,集成了多种接触力模型和阻尼模型,使其适用于三维大规模粉末材料堆积过程的计算机仿真.利用该系统对粉末材料领域中的两个典型应用进行了模拟研究.模拟了两种相同密度不同粒径颗粒(粒径比为10)的混合堆积过程.当小颗粒数为大颗粒数的300倍时,得到最大的堆积密度(体积分数)为0.82.另外,还模拟了两种不同密度相同粒径颗粒的混合堆积过程.当堆积结束时,出现了明显的分离(segregation)现象和团聚现象.所研究的物理模型和仿真系统既可用于粉末材料堆积过程研究,亦可用于普通的球形物体堆积过程的模拟研究.

关键词：粉末堆积、物理模型、仿真系统、离散元法

所属期刊栏目：58

分类号：O4(物理学)

资助基金：国家重点基础研究发展规划973计划2007CB616905;国家自然科学基金10805019;广东省自然科学基金8451064101000083

在线出版日期：2009-08-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：21-28