تاثیر بازه ی زمانی شبیه سازی بر دقت پیش بینی حرکت گلوله ها در آسیاهای گردان با روش المان گسسته(راگ)

شبیه سازی به روش المان گسسته (راگ) از جمله روش هایی است که در سال های اخیر برای شبیه سازی حرکت جریان ذرات در سیستم های کانه آرایی کاربرد وسیعی پیدا کرده است. اساس این روش مدل کردن نیروی متقابل میان ذرات در هر برخورد است تا در نهایت موقعیت جدید ذرات در هر لحظه محاسبه گردد. تعداد زیاد المان ها و روابط باعث شده است که زمان انجام محاسبات راگ بسیار طولانی گردد. بنابراین بازه ی زمانی انجام محاسبات جهت کاهش زمان محاسبات اهمیت زیادی دارد. اگر بازه ی زمانی کوچک در نظر گرفته شود، حجم محاسبات و زمان شبیه سازی افزایش می یابد و از طرفی اگر بازه ی زمانی بزرگ در نظر گرفته شود، شبیه سازی به درستی انجام نمی شود. در راگ بازه ی زمانی به صورت ضریبی از زمان تماس در نظر گرفته می شود. زمان تماس بسته به پارامترهای شبیه سازی و مدل نیروی برخورد (خطی یا هرتز- میندلین) متفاوت است. در این پژوهش ابتدا رابطه ی بین ضریب زمان تماس و خطای شبیه سازی تعیین و سپس بازه ی زمانی مورد نیاز جهت شبیه سازی با خطای 5% محاسبه گردید. نتایج نشان دادند که بازه ی زمانی لازم جهت شبیه سازی ذراتی به شعاع 3 سانتیمتر، مدول الاستیسیته 210 گیگاپاسکال و نسبت پواسون 3/0 که با سرعت نسبی 5/0 متر بر ثانیه در حال برخورد هستند، با استفاده از مدل نیروی برخورد هرتز- میندلین 3/2 میکروثانیه می باشد که تقریباً 12 برابر بیشتر از مدل خطی است. با افزایش شعاع ذرات به 1 متر، بازه ی زمانی 33 برابر افزایش یافت. همچنین با کاهش مدول الاستیسیته به مقدار 1/2 مگاپاسکال، بازه ی زمانی مورد نیاز در مدل های نیروی برخورد هرتز- میندلین و خطی به ترتیب 100 و 316 برابر گردید. در ادامه با شبیه سازی برخورد 100 ذره، با استفاده از مدل نیروی برخورد خطی، در زبان برنامه نویسی c# مشخص شد که شبیه سازی با خطای 20% مناسب ترین مقدار برای استفاده در رابطه ی بازه ی زمانی این مدل نیروی برخورد می باشد.