مدل سازی فروریزش مواد دانه ای بر دیواره صلب با روش نقطه مادی

روش نقطه مادی، روش عددی توانمند برای مدل­کردن تغییر شکل های بزرگ و اثر متقابل بین فازهای مختلف ماده است. این روش ترکیبی از مزایای روش­های اویلری و لاگرانژی است در حالی که از معایب آنها اجتناب می کند. در این روش جسم با ذراتی که همه خواص فیزیکی از جمله جرم، مومنتوم، تنش و کرنش را داراست، مدل می شود. شبکه مش پس زمینه برای حل معادلات مومنتوم به کار گرفته می شود. در مرحله اول اطلاعات از ذرات به گره ها نگاشته می شود. در مرحله دوم معادلات مومنتوم برای گره ها حل می شود سپس گره های به­روزشده به ذرات برای به روزکردن موقعیت و سرعت آنها نگاشته می شود. در مرحله سوم، شبکه دور ریخته شده و شبکه جدید ایجاد می شود. در شبیه سازی عددی جریان های دانه ای، تغییر شکل های بزرگ و اندر کنش های بین مرزهای جریان دانه ای و بناها منجر به پیچیدگی در رفتارهای ساختاری ماده و در نتیجه پیچیده شدن شبیه سازی ها می شود. از بین تکنیک های عددی مختلف، روش نقطه مادی روشی مناسب برای شبیه سازی اینگونه مسائل است. در این تحقیق فروریزش ستون استوانه ای از مواد دانه ای روی دیواره صلب در دو بعد با روش نقطه مادی شبیه سازی شده و پروفیل سطح و جابجایی جبهه پیشروی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد که تطابق خوبی بین نتیجه ها دیده می شود. نتایج نشان می دهد که نسبت ستون اولیه نقش مهمی در گسترش توده دانه ای ایفا می کند.

کلیدواژه ها:

Particle Methods ، Material Point Method (MPM) ، Granular Material ، Collapse ، روش های ذره ای ، روش نقطه مادی ، مواد دانه ای ، فروریزش