Цель данной работы — проиллюстрировать возможности численного моделирования случайных упаковок. Генерация случайной упаковки заключается в последовательном запуске частиц сферической формы со случайно выбранной координатой на верхней грани куба с ребром единичной длины по направлении его дна. Предусмотрена возможность заполнять куб полидисперсной совокупностью частиц, задаваемой в виде любой монотонно возрастающей аналитической функции распределения частиц по размерам. Учитывается, что при столкновении сферы с одной из уже осевших частиц между ними происходит адгезионное взаимодействие, в результате которого рассматриваемая сфера может либо прилипнуть к уже осевшей, либо изменить вектор своей скорости и продолжить движение в зависимости от сил, действующих вдоль поверхности контакта. Подтверждено известное из эксперимента наличие колебания локальной пористости у стенок контейнера. Проанализирована структура пор для случаев наличия и отсутствия адгезионной силы между шариками упаковки. Обнаружена анизотропия структуры упаковки, связанная с действием адгезии. Подтверждено известное из экспериментов повышение пористости упаковки при наличии адгезии. Показана роль «размытости» распределения частиц по размерам на величину образуемой ими упаковки. Проанализировано и дано сравнение с экспериментом влияния состава разноразмерных шаров на пористость упаковки. Показана возможность моделирования работы фильтра очистки воды, в частности, его блокирования.

И.Г. Дик, Е.Н. Дьяченко, Л.Л. Миньков  Моделирование случайной упаковки шаров // Физ. мезомех. - 2006. - Т. 9. - № 4. - С. 63-69