The application of spherical harmonics for describing a cube-shape particle

Abstract

The paper disccusses various models for discrete element methods of modelling particle shapes. The multi-sphere method is most frequently used, though a polyhedral approach and a hybrid sphero-polyhedral model can also be introduced. All above mentioned methods precisely approximate particle shapes, and difficulties in modelling contact between particles arise. Thus, there is a need to have an universal method that gives the analytical expression of the shape. For this purpose, spherical harmonics have been introduced. The article presents the concept of the spherical harmonics model and experimental results describing the cube-shape particle.

Article in Lithuanian.

Sferinių harmoninių funkcijų taikymas kubo formos dalelei aprašyti

Santrauka

Šiame straipsnyje aptariami įvairūs diskrečiųjų elementų metodo modeliai, taikomi dalelių formoms modeliuoti. Dažniausiai taikomas kelių sferų modelis, bet yra pristatyti ir daugiasienis modelis bei mišrus sferos daugiasienis modelis. Nors aptariami metodai neblogai apkroksimuoja dalelių formą, atsiranda sunkumų skaičiuojant dalelių kontaktą. Todėl reikalingas universalus metodas, leidžiantis gauti analitinę dalelės formos išraišką. Būtent tokiam tikslui naudojamos sferinės harmoninės funkcijos. Straipsnyje pristatomas sferinių funkcijų modelis bei pateikiami eksperimento rezultatai kubo formos dalelei aprašyti.

Reikšminiai žodžiai: diskrečiųjų elementų metodas, kubo formos dalelė, sferinės harmoninės funkcijos.

Keyword : discrete element method, spherical harmonics, cube-shape particle