【摘 要】
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颗粒-结构相互作用问题广泛存在于工程应用中。机械结构作为连续介质,通常利用有限元软件进行模拟分析。而颗粒物料作为离散介质,其运动过程则通过离散元软件模拟。将有限元
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颗粒-结构相互作用问题广泛存在于工程应用中。机械结构作为连续介质,通常利用有限元软件进行模拟分析。而颗粒物料作为离散介质,其运动过程则通过离散元软件模拟。将有限元法和离散元法相结合,把离散元模型中颗粒对结构的接触载荷导出,并将其转换为结构有限元分析的相应节点载荷,分析颗粒对结构的影响,可为开展结构的强度、刚度等方面的评估提供依据。本文运用有限元软件ABAQUS.离散元软件PFC3D及数学运算软件MATLAB,研究了颗粒离散元与结构有限元耦合应用的技术路线与算法实现。本文主要开展了以下工作：(1)利用ABAQUS建立结构有限元模型,通过基于Python脚本的ABAQUS的二次开发获取有限元网格信息。(2)利用MATLAB编程对结构有限元模型进行表面提取,实现面向PFC3D的结构模型表征。(3)建立基于PFC3D的离散元模型,模拟颗粒与结构的接触过程,并通过PFC3D的内嵌FISH语言编程输出边界壁面的接触力。(4)利用MATLAB编程实现接触载荷DEM-FEM映射转换,将表面接触力等效移置到有限元模型相应节点上,获得结构分析的节点载荷。
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