二 基本原理-块体元离散元法 安全与防灾工程研究所 刘 军 根据离散化模型中所采用的单元种类分别介绍离 散元法的基本原理: w 颗粒元 二维圆盘单元 三维圆球单元 w 块体元 多边形单元 多面体单元 二 基本原理 基本思路 w 将所研究的区域或散体体系剖分或看作多边形块体单元的集合; w 单元间的接触方式包括:角-角接触 、角-边接触、边-边接触三种 形式; w 随着单元的平移和转动,各个单元间的接触关系由运动方程动态 调整; w 最终,块体单元达到平衡状态或一直运动下去; w 单元性质可以假设为刚性(对于应力水平低的问题是合理的)。 二 基本原理-多边形单元离散元法 基本思路 w 在解决连续介质力学问题时,除了边界条件外,还有3个方程必须 满足:平衡方程、变形协调方程(弹性力学中的几何方程)、本 构方程(弹性力学中的物理方程); w 对于离散单元法而言,由于介质被假定为离散体(颗粒或块体) 的集合,所以离散体单元间不存在变形协调的约束,但是其运动 必须遵循经典力学定律; 二 基本原理-多边形单元离散元法 运动描述 处于一个理想散体中的任意一个多边形单元,具有3个自 由度,2个平动自由