季顺迎

个人信息Personal Information

教授

博士生导师

硕士生导师

主要任职:大连理工大学白俄罗斯国立大学联合学院院长、直属党支部书记

其他任职:辽宁省极地海洋专业技术创新中心主任

性别:男

出生日期:1972-12-30

毕业院校:大连理工大学

学位:博士

所在单位:力学与航空航天学院

学科:计算力学. 固体力学. 工程力学. 船舶与海洋结构物设计制造. 岩土与环境力学

办公地点:大连理工大学主校区海宇楼(1号实验楼)607室

联系方式:0411-84708683

电子邮箱:jisy@dlut.edu.cn

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论文成果

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基于扩展多面体包络函数的快速接触搜索算法

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论文类型:期刊论文

第一作者:刘璐

合写作者:季顺迎

发表时间:2019-02-27

发表刊物:中国科学:物理学 力学 天文学

收录刊物:PKU

期号:06

页面范围:13-27

ISSN号:1674-7275

关键字:离散元方法;扩展多面体单元;快速接触搜索;包络函数方法

摘要:扩展多面体是由基本多面体和扩展球体通过Minkowski Sum方法构造生成,其同时具有多面体和球体的几何性质,可用于复杂形态颗粒的离散元模拟.为提高扩展多面体单元的接触搜索效率,本文采用球面函数与二阶多面体扩展函数加权求和的方法形成扩展多面体的包络函数,将扩展多面体的接触问题转化为两个包络函数之间的优化问题.通过拉格朗日乘子算法可求解该优化问题进而确定两个包络函数之间的接触中心点.基于该接触中心点可快速判断多面体单元间的最近点以及两个接触颗粒的接触法向和接触重叠量,从而避免了以往接触判断中逐个几何特征搜索判断导致的算法复杂性,有效地提高了扩展多面体离散元的接触搜索效率.综合以上扩展多面体单元的快速接触搜索方法和非线性接触模型,本文发展了基于扩展多面体的非规则离散元方法.通过不同形态单个颗粒下落过程的模拟,研究了包络函数中光滑度系数对结果的影响.分析表明光滑度系数在0.0001–0.1范围内对计算结果影响较小,且光滑度系数越小计算结果越趋近于一致,说明本文方法具有良好的稳定性.通过多颗粒在方形平底漏斗中卸料过程的离散元模拟,与已有的试验和数值模拟结果对比分析了漏斗中的剩余颗粒比例,验证了本文提出的高效接触搜索