Nonsmooth Contact Dynamics for the Large-Scale Simulation of Granular Material
- For the prediction of digging forces from a granular material simulation, the Nonsmooth Contact Dynamics Method is examined. First, the equations of motion for nonsmooth mechanical systems are laid out. They are a differential variational inequality that has the same structure as classical discrete algebraic equations. Using a Galerkin projection in time, it becomes possible to derive nonsmooth versions of the classical SHAK and RATTLE integrators. A matrix-free Interior Point Method is used for the complementarity problems that need to be solved in every time step. It is shown that this method outperforms the Projected Gauss-Jacobi method by several orders of magnitude and produces the same digging force result as the Discrete Element Method in comparable computing time.
Verfasser*innenangaben: | Jan Kleinert, Bernd Simeon, Klaus Dressler |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-43051 |
Dokumentart: | Preprint |
Sprache der Veröffentlichung: | Englisch |
Datum der Veröffentlichung (online): | 24.02.2016 |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2015 |
Veröffentlichende Institution: | Technische Universität Kaiserslautern |
Datum der Publikation (Server): | 24.02.2016 |
Freies Schlagwort / Tag: | Nonsmooth contact dynamics |
Seitenzahl: | 23 |
Fachbereiche / Organisatorische Einheiten: | Kaiserslautern - Fachbereich Mathematik |
DDC-Sachgruppen: | 5 Naturwissenschaften und Mathematik / 510 Mathematik |
MSC-Klassifikation (Mathematik): | 65-XX NUMERICAL ANALYSIS |
Lizenz (Deutsch): | Standard gemäß KLUEDO-Leitlinien vom 30.07.2015 |