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Tavares Breakage モデルの概要説明およびキャリブレーションガイドライン
2021年11月
離散要素法（DEM）における破砕表現は、バルク材のハンドリングやサイズダウン作業をシミュレーションする際に、粒子の断方化や分解を正確に表現するために重要です。Rocky DEMでは、衝突に関わる応力エネルギーに基づいて、質量と体積の両方を保存した凸状の多面体粒子の粒子破砕を表現することができます。本資料では、新しく実装されたTavares Breakage Model、そのキャリブレーションガイドライン、そしてRocky DEMでの破砕シミュレーションにこのモデルを適用する際のベストプラクティスについて詳しく説明しています。
目次
- はじめに
- 粒子の破砕
- Tavares Breakage Model
- 計算サイクル
- キャリブレーションのガイドライン
- 詳細なキャリブレーション手法
- 迅速なキャリブレーション手法
- 既知の制限
- 参考文献
Tavares Breakage Model
Tavares Breakage Modelは、さまざまな大きさの応力を受けたときの脆い粒子状物質の挙動を記述するための一連の方程式で構成されています。このモデルは、ラゲール-ボロノイのテッセレーションアルゴリズムを利用して、粒子の断方化を予測し、破砕プロセスを正確に表現することができます。
計算サイクル
シミュレーションに投入された新しい粒子には、材料を記述する破砕パラメータに基づいて、上部切断型対数正規分布に従った比破壊エネルギー（E）のランダムな値が割り当てられます。この粒子破砕エネルギーの分布は、特定のサイズの粒子が異なる特定の接触エネルギー（Ecs）を受けたときに破砕する確率に基づいています。Tavares Breakage Modelを使用して破砕のシミュレーションを行うには、最小比エネルギー（Emin）と最小粒子径の2つのパラメータが必要です。
キャリブレーションのガイドライン
DEMによる破砕シミュレーションは、シミュレーションする粒子の大きさや量によっては、非常に時間がかかる場合があります。モデルのキャリブレーションの最初のステップは、対象となる最も粗い粒子サイズ（シミュレーションで導入される最も粗い粒子）を特定することです。次に、ユーザーは破砕の際に現れる最小の粒子サイズを定義する必要があります。詳細なキャリブレーション手法と迅速なキャリブレーション手法をご説明します。
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