离散元法中广相互作用检测的本地Verlet缓冲区方法
摘要：扩展离散元法（XDEM）是一种创新的数值模拟技术，通过额外的属性（如热力学状态、每个粒子的应力/应变）扩展了颗粒材料的动力学，称为离散元法（DEM）。这些DEM模拟被工业界用于建立实验过程，具有复杂性和计算时间长的特点。在每个时间步长，这些模拟都会生成一个相互作用粒子列表，这是DEM模拟中计算开销最大的部分之一。Verlet缓冲方法最初在分子动力学（MD）中引入，并且也在DEM中使用。它通过将每个粒子的邻域扩展一定的距离，从而扩大交互列表。该方法依赖于DEM的时间相干性，以确保粒子不会从一个时间步长不稳定地移动到下一个时间步长。在经典方法中，所有粒子的邻域都同时扩展相同的值，这导致在不同流动区域共存的模拟中性能不佳。此外，与MD不同的是，目前没有全面研究分析影响Verlet缓冲方法在DEM中性能的不同参数。在本文中，我们提出了一种基于粒子的位移动态更新邻居列表的新方法，并根据局部流动区域定义了粒子特定的扩展范围。根据粒子的位移，通过对交互列表进行全面分析，允许根据流动区域条件进行灵活更新。我们通过不同的测试案例评估了Verlet扩展范围对执行时间的影响，并经验性地分析了给出最佳性能的扩展范围值。
作者：Abdoul Wahid Mainassara Checkaraou, Xavier Besseron, Alban Rousset, Fenglei Qi and Bernhard Peters
论文ID：2208.13770
分类：Computational Engineering, Finance, and Science
分类简称：cs.CE
提交时间：2022-08-31