Input Parameters of Discrete Element Methods / Tang-Tat Ng in Journal of engineering mechanics, Vol. 132 N°7 (Juillet 2006)  

Input Parameters of Discrete Element Methods = Paramètres d'Entrée des Méthodes d'Elément Discrètes [texte imprimé] / Tang-Tat Ng, Auteur ; Chang, Ching S., Éditeur scientifique . - 2006 . - 723-729 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°7 (Juillet 2006) . - 723-729 p.

Mots-clés :	Granular materials Discrete elements Triaxial compression Micro-mechanics Matériaux granulaires Eléments discrets Compression à trois axes Micro-mécaniques
Index. décimale :	621.34
Résumé :	This paper presents a sensitivity analysis of the input parameters of a program based on the discrete element method (DEM). Triaxial compression simulations were conducted on an assembly of ellipsoids with two particle shapes. We examine four input parameters including shear modulus of particles, density of particles, time step, and damping. Generally, these parameters are chosen by calibrating the result with certain known behavior of granular materials. In dynamic simulations, these input parameters are bounded by their physical attributions that should not be altered. However, in static simulations, they do not have the same physical implication. Validity of results may be questionable when input parameters are used without justification. A sensitivity analysis of the input parameters should shed light on this issue. In this paper, we will study the effect of the input values within the range of (1/10)-10 times the benchmark value. The benchmark values are commonly used by the writer. The results are presented against the benchmark simulation. The unbalanced forces in the simulations are kept below a prescribed value to enforce equilibrium. The result shows that the effect of all input parameters used in this paper is negligible as long as the small unbalanced forces in the system can be achieved. The runtimes are different. However, there are two simulations (one with low damping and the other with a large time step size) that cannot maintain the required small unbalanced force. In other words, equilibrium cannot be achieved for these simulations. Cet article présente une analyse de sensibilité des paramètres d'entrée d'un programme basé sur la méthode discrète d'élément (DEM). Des simulations à trois axes de compression ont été conduites d'un ensemble des ellipsoïdes avec deux formes de particules. Nous examinons quatre paramètres entrés comprenant le module de cisaillement des particules, de la densité des particules, de l'étape de temps, et de l'atténuation. Généralement, ces paramètres sont choisis en calibrant le résultat avec certain comportement connu des matériaux granulaires. Dans des simulations dynamiques, ces paramètres d'entrée sont liés par leurs attributions physiques qui ne devraient pas être changées. Cependant, dans des simulations statiques, ils n'ont pas la même implication physique. La validité des résultats peut être incertaine quand des paramètres d'entrée sont employés sans justification. Une analyse de sensibilité des paramètres d'entrée devrait jeter la lumière sur cette question. En cet article, nous étudierons l'effet des valeurs d'entrée dans la marge de (1/10)-10 chronomètre la valeur de repère. Les valeurs de repère sont généralement employées par l'auteur. Les résultats sont présentés contre la simulation de repère. Les forces non équilibrées dans les simulations sont gardées au-dessous d'une valeur prescrite pour imposer l'équilibre. Le résultat prouve que l'effet de tous les paramètres d'entrée utilisés en cet article est négligeable aussi longtemps que les petites forces non équilibrées dans le système peuvent être réalisées. Les temps d'exécution sont différents. Cependant, il y a deux simulations (une avec le bas atténuant et l'autre avec une grande taille d'étape de temps) qui ne peuvent pas maintenir la petite force non équilibrée exigée. En d'autres termes, l'équilibre ne peut pas être réalisé pour ces simulations.
En ligne :	tang@unm.edu