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中文標題: 向量式有限元結合離散元素法應用於接觸碰撞分析之研究
英文標題: A study of Impact Analysis by Using Vector Form Intrinsic Finite Element and Discrete Element Method
編號: NCREE-11-027
語言: 中文
編輯:
媒體型式: 紙本
作者:
王仁佐   林炳昌   蔡冠穎   
中文摘要: 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,此類天然災害經常伴隨許多接觸碰撞之
現象。所以本研究之目的要發展一套可模擬變形體與剛體接觸碰撞之數值
模擬分析方法,來模擬土石流與岩塊崩落等自然災害。故本計畫採用離散
元素法(Discrete Element Method, DEM) 與向量式有限元(Vector Form
Intrinsic Finite Element , VFIFE)兩種計算方法,亦首度成功建立離散元素法
與向量式有限元剛架元之接觸碰撞數值分析程序。離散元素法以Cundall
所提出三維接觸理論為基礎,來模擬接觸碰撞發生時之正向和切向接觸
力,同時本研究針對剛架元與顆粒可能接觸之五種類型作為接觸判斷之
用,分別為顆粒-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,並且與收集文獻中實驗與數值分析結果進行比
對,由分析結果得知本計畫所發展之計算程式,可有效模擬剛體與變形體
接觸碰撞之各種接觸狀態與變形行為。
英文摘要: 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.
關鍵字: 離散元素法、向量式有限元、法向接觸力、切向接觸力。
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