文章标题：模型冰单轴压缩数值模拟比较研究

文章作者：余朝歌, 刚旭皓, 赵伟航, 田于逵
关 键 字：有限单元法;有限离散单元法;单轴压缩;模型冰
文章摘要：本文分别基于有限单元法（Finite Element Method，FEM）和有限离散单元法（Finite Discrete Element Method，FDEM）对冰水池中的典型柱状模型冰开展了单轴压缩数值模拟，并对2种数值方法进行对比研究。FEM数值模拟时利用Drucker Prager塑性模型和延性损伤模型表征了模型冰的非弹性阶段力学行为和损伤。FDEM数值模拟时则利用Cohesive单元模拟模型冰的失效破碎行为。此外，在FDEM数值模型中考虑模型冰晶界和晶间强度差异，仅模拟晶界处的失效。研究发现，基于FDEM的模型冰裂纹扩展形态和物理试验更为相似。最后通过网格映射的方法，改善了数值模型网格的质量，提高了FDEM的计算效率。本文工作可为模型冰力学特性精细模拟研究提供有益参考。