شبیه سازی رفتار دینامیکی مواد دانه ای با استفاده از نرم افزارPFC

پی اف سی PFC نرم افزاری است که رفتار مکانیکی مواد دانه ای را به روش المانهای مجزا (DEM) شبیه سازی و تجزیه و تحلیل می کند. در این مدل المانها به صورت ذرات کروی (هر چند المانهای غیر کروی نیز با ترکیب المانهای کروی قابل حصول هستند ) با اندازه های مختلف و سطوح نگهدارنده مواد به صورت دیواره ایجاد می شوند . اطلاعات ورودی این مدل، خواص فیزیکی و مکانیکی مواد دانه ای و سطوح نگهدارنده و اطلاعات خروجی آن شامل سرعت و موقعیت ذرات، تنش بین ذرات، نیروها و گشتاورهای وارده بر دیواره ها، انواع انرژی های تولید شده در مدل و برخی از خواص فیزیکی و مکانیکی مجهول مواد دانه ای می باشند. محاسبات در مدل PFC بر اساس قانون دوم نیوتن و قانون نیرو -جابجائی صورت می گیرد . حرکت هر ذره که حاصل نیروهای تماسی و داخلی ذرات می باشد، با استفاده از قانون دوم نیوتن برآورد می شود . نیروهای تماسی که حاصل حرکت نسبی ذرات در نقاط تماس می باشند از طریق قانون نیرو -جابجائی محاسبه می شوند . از جمله مهمترین کاربردهای PFC در کشاورزی اندازه گیری زاویه پایداری و تخلخل مواد دانه ای، برآورد خواص مکانیکی مواد دانه ای با شبیه سازی آزمایش سه محوری، تخمین نیروهای وارد بر تیغه ی در حال کار در خاک با شبیه سازی حرکت تیغه در خاک و شبیه سازی جریان کود و بذر در کودپاشها و بذر پاش ها می باشند که در این مقاله به برخی ازآنها پرداخته می شود.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی ، المانهای مجزا ، ذرات کروی و PFC