کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4964174 1447420 2017 26 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A generic contact detection framework for cylindrical particles in discrete element modelling
ترجمه فارسی عنوان
چارچوب تشخیص تماس عمومی برای ذرات استوانه ای در مدل سازی عناصر گسسته
ترجمه چکیده
این مقاله با هدف توسعه یک چارچوب عمومی برای تشخیص تماس بین ذرات استوانه ای در مدل سازی عناصر گسسته بر اساس بهره برداری کامل از ویژگی متقارن محوری سیلندرها است. مشارکت های اصلی عبارتند از: (1) یک سیستم نماینده محلی مبتنی بر چهار پارامتر به منظور توصیف رابطه فضایی بین دو سیلندر به دست می آید به طوری که مسئله تقاطع سیلندر سیلندر سه بعدی می تواند به یک سری از دو تقاطع دایره بیضی تقسیم شود که به طور قابل توجهی روش تشخیص تماس ساده است. (2) یک طرح تشخیص تماس دو مرحلهای پیشنهاد شده است که در آن جفتهای ارتباطی بدون همپوشانی در مرحله اول بررسی همپوشانی شناسایی شده و سپس منطقه همپوشانی واقعی در مرحله حل و فصل دوم تعیین می شود و توسط دو طرح نشان داده می شود: نمایندگی لایه ای که عمومی است، و نمایش لبه که از لحاظ عددی کارآمدتر اما کمتر دقیق است. (3) مهمترین سهم، توسعه دو قضیه است که یک رابطه اساسی بین نقطه تماس و تماس طبیعی بین دو سیلندر تماس دارند، ارائه یک رویکرد ساده برای تعیین جهت نرمال بر اساس نقطه تماس و بالعکس. این قضیه ها نه تنها برای سیلندرها بلکه برای هر شکل اشکال متقارن و ترکیب آنها معتبر است. برخی مسائل عددی مورد بحث قرار گرفته است. نمونه های عددی برای نشان دادن قابلیت و کاربرد روش های پیشنهادی ارائه شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
This paper aims to develop a generic framework for detecting contact between cylindrical particles in discrete element modelling based on a full exploitation of the axi-symmetrical property of cylinders. The main contributions include: (1) A four-parameter based local representative system is derived to describe the spatial relationship between two cylinders so that the 3D cylinder-cylinder intersection problem can be reduced to a series of 2D circle-ellipse intersections, which considerably simplifies the contact detection procedure. (2) A two-stage contact detection scheme is proposed in which no-overlap contact pairs are identified in the first overlap check stage, and then the actual overlap region is determined in the second resolution stage and represented by two schemes: the layered representation which is generic, and the edge representation which is numerically more efficient but less accurate. (3) The most significant contribution is the development of two theorems that establish a fundamental relationship between the contact point and contact normal of two contacting cylinders, offering a simple approach to determining the normal direction based on the contact point and vice versa. These theorems are valid not only for cylinders, but also for any axi-symmetrical shapes and their combinations. Some numerical issues are discussed. Numerical examples are presented to illustrate the capability and applicability of the proposed methodologies.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 315, 1 March 2017, Pages 632-651
نویسندگان
, , ,