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与物理模拟对比实验

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   .. figure:: dem_am.gif
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      **单位(cm)**

Note

~10万颗粒，~13万时步，16核并行(Intel Xeon E5-2650)，耗时 ~3小时 完成计算。

构建了一个典型离散元数值模拟(DEM)试验，对比与构造物理模拟(AM)和差异与相似点。

DEM与AM模拟结果较为一致，基本反映了AM中石英砂的变形行为。AM中材料选取有限（如硅胶、粘土、微玻璃珠等），而DEM材料选取范围大，但其模拟结果依赖参数选取。AM和DEM作为两种独立的方法，有很好的互补性 [Li2021] 。

数值模拟分两步进行：

1. ex8_dem_am_gen.py 生成颗粒，沉积，构建初始模型。
2. ex8_dem_am_push.py 给定颜色、粘结参数，挤压。

表 1 颗粒微观参数表. [Li2021]

d(mm)	k(N \cdot m^{-1})	\rho (kg·\cdot m^{-2})	g(m·\cdot s^{-2})	f	\mu	\eta (N \cdot s \cdot m^{-1})	\upsilon (m·\cdot s^{-1})
0.6	7.5e3	1.3e3	10.0	0.4	0.3	0.04	0.04

The particle packing consists of four particle sizes, with diameters and quantity ratio of 0.2 mm, 0.4 mm, 0.5 mm, and 0.6 mm and 2:2:1:1, respectively. :math:`d , largest particle diameter. \rho , particle density. g , gravitational acceleration. :math: f , safety factor of the time step. k , stiffness of the contact. \mu , friction coefficient. \eta , dynamic viscosity. \upsilon , velocity of the mobile wall.`

ex8_dem_am_gen.py

.. literalinclude:: ex8_dem_am_gen.py

ex8_dem_am_push.py

.. literalinclude:: ex8_dem_am_push.py

计算结束后，将得到以下结果：

单位(cm)

参考文献

[Li2021]

(1, 2) LI C.S., YIN H.W.*, et al. (2021) Calibration of the discrete element method and modelling of shortening experiments. Front. Earth Sci. 9:636512.