اصلاح مدل کلوین-وویت جهت شبیه‌سازی برخورد اجسام

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

doi
10.22060/ceej.2022.19824.7264
چکیده

شبیه‌سازی پدیده ­ی برخورد بین اجسام یکی از مسائلی است که همواره در علوم مهندسی مورد توجه بوده است. مدل­ های بسیاری جهت شبیه‌سازی این پدیده توسط محققین مختلف ارائه شده است. مدل کلوین-وویت یکی از مدل­های مطرح در این زمینه است که به دلیل خطی بودن، مدل ساده‌ای بوده و از طرفی دقت مناسبی جهت شبیه‌سازی پدیده برخورد را در بسیاری از موارد دارد. یکی از نقاط ضعف در مدل اولیه کلوین-وویت ایجاد یک نیروی ضربه منفی قبل از جدا شدن دو جسم می‌باشد که خلاف واقعیت بوده و توضیح فیزیکی روشنی برای آن وجود ندارد. البته این نقیصه در مدل‌های اصلاح شده­ای که بعدها توسط محققین دیگر ارائه شد رفع گردید. در این تحقیق با اصلاح رابطه تخمین انرژی مستهلک شده و تعریف ضریبی به نام آلفا حین برخورد دو جسم، ضمن تنظیم انرژی مستهلک شده بین فاز برخورد و جدایش، دقت مدل کلوین-وویت نیز افزایش یافته است. در پایان توانایی مدل جدید در شبیه‌سازی پدیده برخورد در تخمین انرژی مستهلک شده حین برخورد، تاریخچه زمانی نیروی برخورد و مقدار بیشینه نیروی برخورد نسبت به سایر مدل‌های ویسکوالاستیک خطی سنجیده شده است. با استفاده از مدل کلوین-وویت جدید ارائه شده می‌توان پدیده برخورد بین دو جسم را با دقت مناسب‌تری شبیه‌سازی نمود.