Kontaktų paieškos algoritmų tyrimai modeliuojant biriųjų medžiagų nestacionarius procesus

Abstract

Diskrečiųjų elementų metodas (toliau DEM) yra skaitinis įrankis pastaruoju metu plačiai taikomas heterogeninėms mechaninėms sistemoms modeliuoti. Metodas medžiagos dinaminę elgseną įvertina nagrinėdamas atskirų dalelių judėjimą ir sąveiką. Skaičiavimams imli DEM dalelių kontaktų paieška nagrinėjama šiame baigiamajame magistro darbe. Pagrindinis dėmesys skiriamas skaičiavimų spartai modeliuojant nestacionarius biriųjų medžiagų procesus tirti. Šiame darbe atliktas dviejų populiarių celių ir rūšiavimo kontaktų paieškos algoritmų skaičiavimų spartos tyrimas. Rūšiavimo algoritmas įdiegtas į DEMMAT kodą. Dėl ankščiau minėtų tikslų atliktos skaitinių testų serijos nagrinėjant bunkerio išskirstytą užpildymą ir išpylimą. Išnagrinėti monodispersiniai ir polidispersiniai tamprių sferinių dalelių rinkiniai. Algoritmų sparta nustatyta didelio polidispersiškumo medžiagos atveju.

The Discrete Element Method (DEM) recently presents numerical tool widely used in simulation of heterogeneous mechanical systems. The method captures dynamic behaviour of material by considering motion and interaction of individual particles. The computationally expensive DEM procedure of contact search for particles is considered in this final master thesis. The main focus is to investigate computational performance during modelling of non-stationary processes of granular material. Computational performance study of two popular cell and sorting contact search algorithms was done in the present work. The sorting algorithm is implemented into DEMMAT code. Series of numerical tests were conducted for the above purposes by considering distributed filling and discharge of hopper. Monodispersed and polydispersed assemblies of elastic spherical particles were examined. Performance of algorithms was found in the case of highly polydispersed material.