Kintančios plyšio geometrijos vizualizavimas

Abstract

Magistro darbe sukurtas algoritmas kintančiai plyšio geometrijai vizualizuoti diskrečiųjų elementų metodu (DEM) modeliuojamose dalelių sistemose. Plyšių vizualizavimo algoritmas yra pagrįstas lokaliomis Voronojaus diagramomis reprezentuojamais kontaktiniais paviršiais tarp dalelių. Sukurtas algoritmas identifikuoja ir grafiškai vaizduoja lokalius didelių jungčių tinklelio deformacijų atvejus, kai standartinių Voronojaus algoritmų taikyti negalima, nes jie keičia jungčių topologiją. Sukurtas algoritmas įdiegtas į nuotolinį paskirstytojo vizualizavimo įrankį VisPartDEM, skirtą didelėms dalelių sistemoms. Algoritmo ir programinės įrangos efektyvumas ištestuotas vizualizuojant plyšių sklidimą dvimačiuose ir trimačiuose uždaviniuose, išspręstuose diskrečiųjų elementų metodo programa DEMMAT. Atliktas kiekybinis sukurto algoritmo efektyvumo palyginimas su standartiniu Voronojaus diagramų generavimo algoritmu.

In this work, the visualization algorithm for propagating cracks is developed. Fracture mechanics and crack propagation of discrete particle systems is simulated by the lattice-based discrete element model. The developed algorithm is based on the local Voronoi diagrams for representation of contact surfaces of neighbouring particles. This algorithm identifies and visualizes cases of large lattice deformations that can not be processed by the standard Voronoi algorithms because of produced inadmissible changes in topology of lattice connections. The developed algorithm is implemented in the distributed visualization tool VisPartDEM for large discrete particle systems. The efficiency of the software is tested visualizing crack propagation in 2D and 3D problems simulated by the discrete element code DEMMAT. The results of performed benchmarks are compared with those obtained by a standard Voronoi algorithm.