考虑接触半径的离散元BPM模型参数标定

离散元BPM模型广泛应用于岩石等脆性材料的模拟仿真,在应用BPM模型前需要用大量的仿真实验进行参数标定工作,存在标定过程复杂随机性大的问题,研究不同参数对BPM模型的影响很有必要.对此采用单因素控制变量法讨论接触半径以及临界切、法向应力对整个标定过程的影响,对比分析不同临界切、法向应力下接触半径过小的局限性,并模拟接触半径为1.1R～2.0R下模型的破坏特征,讨论不同接触半径下模型的应力分布状况以及黏结键断裂因素.结果认为接触半径是影响模型应力分布的关键因素之一,选取合适的接触半径可更好的表征煤岩特性.基于EDEM软件与BPM模型理论,提出参数标定的经验方法,选取真实煤岩的实验室数据,通过虚拟的单轴压缩实验,对上述方法进行验证.结果显示当接触半径、法向刚度、切向刚度、临界法向应力、临界切向应力分别取:1.5R、3.16×108、1.26×108、2.8×106、4×106时与实验值拟合良好,并在仿真过程发现选取合适的接触半径,可较好的表现出材料性能.该方法为离散元参数标定工作提供新的思考.