柔性纤维模型参考

粘接由法向刚度为 $k_{n} = E A / L$ 且弯曲刚度为 $k_{b} = E I / L$ 的两个弹簧形成，其中：

$E$ 为杨氏模量。
$A$ 为横截面面积。
$I$ 为面积的二阶矩。
$L$ 为每段的长度。

柔性纤维模型是纤维建模的替代方法，它将簇构建为球体串，或将长圆柱体用于刚性纤维。柔性纤维模型可以减少所用单元数并提高计算效率，因为无需计算形成纤维的球体之间的接触。

要使纤维可断裂，选择简单失效、恒定比率损伤或冲击切割模型。对于简单失效模型，如果颗粒之间的拉伸或剪切应力超过指定的限值，粘接将断裂。对于恒定比率损坏模型，如果拉伸应力超过指定的限值，并且当足够的断裂功（与软化率成比例）进入粘接时，未损坏的粘接将开始失效。使用冲击切割模型时，当满足用户指定的破碎准则时，纤维将破碎。当粘接断裂时，将逐步引入其他选定相间相互作用模型的效果，直到实现段之间的完全分离。

报告、绘图和 XYZ 内部表以相同方式处理纤维的所有段。每段都是 DEM 颗粒。


提供方式	[相] > 模型 > 颗粒形状
节点路径示例	连续体 > 物理 1 > 模型 > 拉格朗日多相 > 拉格朗日相 > [相] > 模型 > 柔性纤维
要求	在 [物理连续体] > 模型中：可选模型：离散元方法 (DEM)（对于基于网格的 DEM 模拟）多相 DEM：离散元方法 (DEM)（对于无网格 DEM 模拟）在 [相] > 模型中：颗粒类型：DEM 颗粒
属性	关键属性包括：惯性矩比例缩放、轴向刚度缩放和折弯刚度比例缩放。请参见柔性纤维属性。
激活	模型控制（子节点）	原始形状。请参见原始形状节点。
	喷射器输入	物理条件 > 方向指定物理值 > 纤维段数、纤维长度、纤维半径和颗粒方向。请参见柔性纤维喷射器输入。
	场函数	圆柱高度、圆柱半径、颗粒组分索引、颗粒投影面积、颗粒投影长度。请参见柔性纤维场函数。

柔性纤维属性

惯性矩比例缩放

为纤维段惯性矩的每个轴提供比例因子。（所有段均相同。）这可用于模拟如颗粒中质量的不均匀分布或非球形颗粒的动力响应等效应。每个轴上允许的比例缩放因子范围为 1E-2 到 1E5。默认值为 [1.0, 1.0, 1.0]。

轴向刚度比例缩放

缩放段之间粘接的轴向刚度。默认值为 1。

折弯刚度比例缩放

缩放段之间粘接的折弯刚度。默认值为 1。

轴向复原系数

粘接能量耗散中使用的轴向运动的复原系数。请参见 Eqn. (3257) 中的

C_{n rest}

，与线性弹簧接触模型中的

N_{n}

相关。默认值为 1，表示运动没有阻尼。

折弯复原系数

粘接能量耗散中使用的折弯运动的复原系数。请参见 Eqn. (3258) 中的

C_{t rest}

，与线性弹簧接触模型中的

N_{t}

相关。默认值为 1，表示运动没有阻尼。

链接模式

用于控制允许哪些纤维段链接到边界。可用的选项包括：

所有段：允许纤维的每一段链接到边界。这是 Simcenter STAR-CCM+ 2206 或更早版本下创建的模拟的默认设置。
两端：允许纤维的两端段链接到边界。
单端：只允许纤维的一端段链接到边界，即首先与边界接触的那一端。这是 Simcenter STAR-CCM+ 2206 之后版本下创建的模拟的默认设置。

轴向刚度比例缩放和折弯刚度比例缩放用于更改轴向（延伸/压缩）和折弯模态中的粘接刚度。这些物理量类似于粘接颗粒模型中的粘接半径乘数。轴向刚度比例缩放和折弯刚度比例缩放分别通过使用指定值比例缩放纤维粘接半径来更改轴向刚度和折弯刚度。

原始形状

用于选择用于组成纤维的棱柱轴向复原系数形状。

类型	对应的类型节点
圆柱体	圆柱体显示为胶囊打开时（默认设置），原始形状将显示为两端为圆形的胶囊。关闭时，原始形状将显示为两端为平面的直圆柱体。

柔性纤维喷射器输入

柔性纤维模型会激活以下喷射器条件：

方向指定: 设置颗粒喷射时的初始方向。

柔性纤维模型会激活以下喷射器值：

纤维段数: 设置纤维模型中的段数。默认值为 3。
纤维长度: 设置纤维模型中的圆柱段长度。默认值为 0.01 m。
纤维半径: 设置纤维模型中的圆柱段半径。默认值为 0.01 m。
颗粒方向: 设置颗粒喷射时的初始方向。

柔性纤维场函数

圆柱体高度: 圆柱体的高度在原始形状下指定。
圆柱体半径: 圆柱体半径在原始形状下指定。
颗粒组分索引: 此场函数显示与颗粒段关联的索引号。每个颗粒组分都有一个唯一的索引来进行区分。
颗粒投影面积: 与相对于颗粒形心的流体速度方向垂直的颗粒横截面积。纤维中的每个颗粒单独进行处理；不处理横截面的重叠。所有其他复合颗粒作为一个单位进行处理，并且会估计投影面积的数值。
颗粒投影长度: 与相对于颗粒形心的流体速度方向平行的颗粒平均长度。纤维中的每个颗粒单独进行处理。所有其他复合颗粒作为一个单位进行处理，并且会估计投影长度的数值。+