[发明专利]一种基于距离势函数二维可变形凸多边形块体离散单元法

摘要

本发明公开了一种基于距离势函数二维可变形凸多边形块体离散单元法，包括：建立可变形离散单元系统，确定系统的时间步长；在当前时间步计算每个接触单元与目标单元的接触力，将接触力转化成载荷的等效节点力矢量；由载荷的等效节点力矢量建立系统增量形式的动力控制方程，得到有限单元的位移；根据有限单元的位移，更新每个有限单元坐标信息；重复计算直至计算完所有时间步。本方法实现了离散元体系的可变形，实现了不同大小、形态单元的接触检测及接触力计算问题，减少了实际划分单元的数量，提高了计算效率，使得离散元模型更加精确地反应块体内部的应力和应变情况，可用于模拟更多的工程实际问题。

主权项

1.一种基于距离势函数二维可变形凸多边形块体离散单元法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：建立可变形离散单元系统，所述可变形离散单元系统包含若干个离散单元以及将离散单元剖分网格后形成的有限单元；步骤二：确定系统的时间步长Δt；步骤三：对所有离散单元外围一层的网格单元进行接触检测：步骤四：将步骤三计算得出作用在接触单元以及目标单元上的接触力的合力用形函数转化成网格单元当前时刻荷载的等效节点力矢量步骤五：由步骤四计算得出的载荷的等效节点力矢量，建立系统增量形式的动力控制方程并求解得到下一时刻t+Δt有限单元的位移；步骤六：根据步骤五有限单元的位移，更新每个网格单元顶点的坐标的信息，完成当前时刻的计算；步骤七：重复步骤二至步骤六计算，直至计算完所有时间步。