《表1 模拟参数：非凸体颗粒材料缓冲性能的离散元模拟》

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《非凸体颗粒材料缓冲性能的离散元模拟》

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本文利用组合单元的方法，将多个的球体通过一定的重叠量镶嵌在一起构造近似非凸形的几何形态。这里非凸形几何单元是指细长杆弯曲或者折叠形成的具有优角结构的几何形态。本文构造了9组不同长宽比（L∶W）的E形、U形和dolos形颗粒单元，如图1所示。以E形颗粒为例介绍其构造过程，如图2所示。首先，构造一个直径2.8mm的基本球体单元，并在其两侧每隔0.7mm生成一个等大球体共计21个，从而构造一个总长为16.8mm的近似杆状结构。同时，记颗粒宽度为W，在横杆两侧以及横杆中心分别填充2，4，6，8，10，12，15，20，30个直径2.8mm的等大球体，从而生成不同长宽比的E形颗粒模型。颗粒长宽比分别近似为0.250∶1，0.333∶1，0.417∶1，0.500∶1，0.583∶1，0.667∶1，0.792∶1，1.000∶1，1.417∶1，而其他非凸体颗粒单元的构造过程与E形模型类似，这里不再赘述。在颗粒床生成过程中，通过颗粒数目的变化保持颗粒床总质量的恒定（如，长宽比为0.792∶1的U形颗粒总数为2 534个，而相同质量的E形颗粒总数为1 979个），其余各项材料参数均保持一致，如表1所示。本文还选取了直径2.8mm的球形颗粒和棒状颗粒进行对比。其中，棒状颗粒的构造方法与E形颗粒的构造过程类似，即在直径为2.8mm的基本球体两侧间隔0.7mm生成21个等大球体，并将数值结果与E形、U形和dolos形颗粒材料的缓冲性能进行对比。