向量式有限元結合離散元素法應用於碰撞之數值模擬分析

Numerical Simulation Analysis of Impact Using Vector Form Intrinsic Finite Element and Discrete Element Method

蔡冠穎(Guan-Ying Cai)

指導教授 ： 王仁佐

中原大學/工學院/土木工程研究所/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6840/cycu201100150

摘要

台灣因地域關係位屬颱風與地震等天然災害發生之高頻率地區，因此易造成土石流與岩塊崩落等現象，故本文之研究目的為發展了一套可模擬結合離散元素法(DEM)與向量式有限元(VFIFE)的計算方法，提出了顆粒與向量式有限元的剛架元素碰撞的數值分析程序，以Cundall所提出的離散元素法作為發展三維接觸理論之基礎，將包含正向和切向接觸力的碰撞力模型應用於顆粒－顆粒、顆粒－邊界、顆粒－剛架元素、剛架元素－剛架元素和剛架元素－邊界等五種本文所考慮的碰撞類型上，並對不同碰撞情形一一做驗證。

關鍵字

向量是有限元 ； 法向接觸力 ； 切向接觸力 ； 離散元素法

並列摘要

Taiwan has a special geographical position, and is often threatened by typhoon and earthquake, etc. Hence, the purpose of this research was provided a method for simulated discrete element method (DEM) and vector form intrinsic finite element (VFIFE) and also provided contact numerical analysis procedure with particles and frame element of VFIFE, use DEM as foundation for develop 3D contact theorem was provided by Cundall and include forward and tangential contact force model, and consider five contact types: particle to particle, particle to boundary, particle to frame element, frame element to frame element, and frame element to boundary and verified different contact cases.

並列關鍵字

vector form intrinsic finite element (VFIFE) ； forward contact force ； tangential contact force ； iscrete element method (DEM)

參考文獻

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