周又和教授应邀在中山大学与北京理工大学作学术报告

   实验室主任、力学学科学术带头人、土木工程与力学学院院长周又和教授应首批“国家千人学者”、中山大学工学院院长蒋庆教授和国家杰出青年科学基金获得者、教育部长江学者奖励计划特聘教授、北京理工大学宁建国教授的邀请,分别于4月24日和26日在中山大学工学院和北京理工大学宁建国教授研究组作了题为“离散单元法中颗粒碰撞接触力模型的最新研究进展”的学术报告,两校分别有100余位与20余位师生参加了学术报告会。

  离散单元法也称离散动力学法是目前在岩土、泥沙、风沙、粒料输送、大型建筑与桥梁结构在强地震作用下的毁损等领域开展应用基础研究所广泛使用的计算程序,其中用到的最基本碰撞接触力模型为为线性刚度线性阻尼模型,而且其中与能量耗散有关的恢复系数输入为常数。然而,在100年前德国学者赫之就线弹性的两球接触静态问题所给出的解析解却显示出其刚度是非线性的,即接触力与接触位移的变化关系为3/2次幂。其次,从上世纪40年度后期以来,已有实验结果显示恢复系数不是常数,即随碰撞速度的增大而减小。目前已有多达近7种颗粒正碰接触力的软球模型,但它们均不能对恢复系数随碰撞速度变化的实验结果给出有效的定量预测,即理论预测与实验结构偏差太大。本学术报告主要介绍报告人近年来就这一基本模型研究的进展情况,主要包括:(1)给出了恢复系数随碰撞速度变化实验结果的一拟合公式;(2)对传统线性模型采用能量等效方式给出了其刚度系数的实时修正方式,从而与前面的实验拟合公式一道在仍使用线性模式时,可以使其这一模型的有效性得到一定的保证;(3)基于碰撞过程的弹塑性力学分析建立了一新的碰撞接触力模型,在定量上能很好地预测出已有实验结果。这些研究成果为保证离散单元法计算程序的有效性提供了可靠的基本模型或改进途径。