Trước hết, tại sao phải hiệu chỉnh thông số mô hình: Bởi trong mô hình DEM, các thông số của mô hình không phải là các thông số mà có thể thí nghiệm hay tính toán trực tiếp được như đối với FEM. Ví dụ như ở FEM, các thông số cơ lý khi phân tích theo Mohr-Colomb thì các thông số mô hình có thể xác định trực tiếp từ thí nghiệm nén, cắt, kéo mẫu vật liệu - đây gọi là các thông số macro, là thông số của mẫu (hay cả khối vật liệu cũng vậy). Ở mô hình DEM thì không vậy, thế mới chuối, hehe.
Các thông số trong mô hình DEM là các thông số micro, nghĩa là đếch phải thông số của cả mẫu hay khối vật liệu, mà nó chỉ là thông số của mô hình tiếp xúc (contact model) được gán cho các contact giữa các phần tử- được gọi là các thông số micro. Ứng xử của mô hình DEM cơ bản phụ thuộc vào các contact trong mô hình, và do vậy nó phụ thuộc vào các thông số micro. Các thông số này không thí nghiệm trực tiếp được, mà phải xác định gián tiếp. Vậy xác định gián tiếp như thế nào, đó là phải hiệu chỉnh mô hình (model calibration).
Để hiệu chỉnh mô hình, tất nhiên phải có cơ sở để hiệu chỉnh. Thông thường dựa trên các thí nghiệm đơn giản để hiệu chỉnh, có thể là các thí nghiệm cơ bản trong phòng như: cắt, nén, kéo, góc nghỉ... Mỗi thí nghiệm sẽ có chức năng dùng để hiệu chỉnh một hay một nhóm thông số nào đó. Càng hiệu chỉnh theo nhiều thí nghiệm thì càng có được nhiều thông số, mô hình số càng toàn diện hơn hay sát hơn với các ứng xử của vật liệu thật.
Việc hiệu chỉnh được thực hiện bằng cách dựng mô hình số mô phỏng cái thí nghiệm trong phòng, rồi thì chạy mô hình đó và so sánh với kết quả thí nghiệm. Thay đổi các thông số micro rồi chạy thí nghiệm số để xem kết quả sao cho ứng xử cả thí nghiệm theo mô hình gần nhất (khớp tuyệt đối được thì tốt nhất, nhưng chắc ko khớp được đâu, hihi) với ứng xử của mẫu vật liệu từ thí nghiệm thực. Khi khớp được rồi thì coi như thông số đã được hiệu chỉnh. Việc còn lại là sử dụng sử dụng các thông số hiệu chỉnh này vào bài toán mình đang cần xét.
Ví dụ hình bên dưới là so sánh đường cong nén kết quả thí nghiệm mô hình PFC3D (đường chấm trắng) với kết quả thí nghiệm 3 trục thực ở 3 cấp áp lực hông khác nhau.
Đấy là nói qua về hiệu chỉnh như vậy, chứ việc hiệu chỉnh mô hình khá phức tạp và mất thời gian, nhiều khi các thông số micro nó có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau, là cho việc hiệu chỉnh càng thêm vật vã. Wasabi coi bước hiệu chỉnh là 1 phần chính của tính toán DEM.
No comments:
Post a Comment