基于CFD-DEM与FEM联合算法的道路塌陷灾害推演仿真方法技术

本发明专利技术实施例提供的基于CFD‑DEM与FEM联合算法的道路塌陷灾害推演仿真方法，涉及城市道路塌陷分析与预测治理技术领域。便于实现对城市路面塌陷灾害的推演与仿真，为实现对类似或相同地质环境和土体力学参数的城市道路的塌陷预测与治理提供依据。包括：根据道路坍塌案例获取地质环境和土体参数，计算微观参数；在CFD模块中建立三维管道模型和流场模型；在DEM模块中建立三维离散元颗粒模型；实现CFD模块和DEM模块的双向流固耦合，建立双向流固耦合模型；使用双向流固耦合模型模拟破损管道周围土体的沉陷过程；在FEM模块对不同土体模型施加荷载，模拟外部作用，计算土体的塑形破坏。本发明专利技术适用于道路塌陷沉降分析、预测及防治工程中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及城市道路塌陷分析与预测治理，尤其涉及一种基于cfd-dem与fem联合算法的道路塌陷灾害推演仿真方法。

技术介绍

1、近年来，城市塌陷灾害频发，严重影响城市安全与发展。路面塌陷作为城市塌陷的一种重要表现形式，其发生虽然规模较小，但由于出现在人口密集的城市区域，其造成的损失和影响往往更为严重。因此，研究城市路面塌陷灾害的推演与仿真，对于有效防范与控制此类塌陷灾害具有重要意义。

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术实施例提供一种基于cfd-dem与fem联合计算的道路塌陷灾害推演仿真方法。通过构建得到分析模型，便于实现对城市路面塌陷灾害的推演与仿真，从而可以为实现对类似或相同地质环境和土体力学参数的城市道路的塌陷预测与治理提供依据。

2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：

3、第一方面，本专利技术实施例提供基于cfd-dem与fem联合算法的道路塌陷灾害推演仿真方法，所述方法包括：

4、根据获取的道路坍塌案例，通过地质分析得到坍塌道路所处位置的地质环境本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于CFD-DEM与FEM联合算法的道路塌陷灾害推演仿真方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述双向流固耦合模型，模拟出破损管道周围土体的沉陷过程及程度，包括:

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述三维管道模型具有多种不同的破坏形式，该多种不同的破坏形式包括：上部孔口破坏、左右侧孔口破坏、下部孔口破坏、环形破坏和径向破坏。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在CFD模块中建立所述流场模型过程中，根据塌陷案例所处位置的气候与土壤，建立不同水量的渗流流场，以用于模拟不同...

【技术特征摘要】

1.一种基于cfd-dem与fem联合算法的道路塌陷灾害推演仿真方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述双向流固耦合模型，模拟出破损管道周围土体的沉陷过程及程度，包括:

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述三维管道模型具有多种不同的破坏形式，该多种不同的破坏形式包括：上部孔口破坏、左右侧孔口破坏、下部孔口破坏、环形破坏和径向破坏。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在cfd模块中建立所述流场模型过程中，根据塌陷案例所处位置的气候与土壤，建立不同水量的渗流流场，以用于模拟不同水量的土体渗流场景。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微观参数包括:土颗粒半径、密度、模量、泊松比和摩擦系数。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述双向流固耦合模型，模...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丽丽，左清锋，聂千朋，杨家琦，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：