一种颗粒内部孔隙的钙质砂颗粒流固耦合拖拽力分析方法技术

本发明专利技术公开了一种颗粒内部孔隙的钙质砂颗粒流固耦合拖拽力分析方法，包括：获取带有内部孔隙的钙质砂颗粒的STL模型，并将所述STL模型以离散元方法导入离散元模块，确定所述钙质砂颗粒的固体模型以及颗粒参数；其中，所述颗粒参数包括：材料参数和位置参数；基于所述离散元方法建立水箱模型；基于光滑粒子流体动力学方法建立流体模型并设置物理属性；将所述离散元方法建立的钙质砂颗粒模型及水箱模型与所述光滑粒子流体动力学方法建立的流体模型进行双向耦合，模拟所述钙质砂颗粒在流体中的运动过程，并分析及输出流体施加在所述钙质砂颗粒上的拖拽力。本发明专利技术提高了SPH‑DEM方法对于颗粒形状对流固耦合分析的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩土工程，尤其涉及的是一种颗粒内部孔隙的钙质砂颗粒流固耦合拖拽力分析方法。

技术介绍

1、颗粒入水是流固耦合模拟中一个经典的案例，常被用于验证流固耦合方法的可行性和可靠性。因为这个案例在进行试验操作时简单方便，但又能体现流体-颗粒相互作用的复杂过程。而在流体-颗粒相互作用过程中，计算流体施加在颗粒上的拖拽力对于认识流固耦合过程，更深入地理解流固耦合机制，从而进行复杂的流固耦合模拟具有重要意义。

2、目前模拟颗粒入水的方法主要有cfd-dem法(一种基于欧拉-拉格朗日参考系的方法)和sph-dem方法(一种将光滑粒子流体动力学与离散单元法相结合的方法)等，cfd-dem法虽然也能从形态和相互作用过程上模拟流体-颗粒相互作用，但cfd(计算流体力学)是种基于网格的方法，难免会出现网格缠绕、变形等问题。

3、采用sph-dem方法这种无网格的方法，能更准确地研究与颗粒有关的力学及流体动力学特性，有助于进一步研究流体-颗粒相互作用系统问题，具有良好的发展前景。

4、现有技术中，使用sph-dem方法进行数值模拟基本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种颗粒内部孔隙的钙质砂颗粒流固耦合拖拽力分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的颗粒内部孔隙的钙质砂颗粒流固耦合拖拽力分析方法，其特征在于，所述获取带有内部孔隙的钙质砂颗粒的STL模型，并将所述STL模型以离散元方法导入离散元模块，确定所述钙质砂颗粒的固体模型以及颗粒参数，包括：

3.根据权利要求2所述的颗粒内部孔隙的钙质砂颗粒流固耦合拖拽力分析方法，其特征在于，所述材料参数包括：密度、杨氏模量以及泊松比中的一种或多种；所述位置参数包括：颗粒任意点的x轴坐标值、y轴坐标值、z轴坐标值中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的颗粒内部...

【技术特征摘要】

1.一种颗粒内部孔隙的钙质砂颗粒流固耦合拖拽力分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的颗粒内部孔隙的钙质砂颗粒流固耦合拖拽力分析方法，其特征在于，所述获取带有内部孔隙的钙质砂颗粒的stl模型，并将所述stl模型以离散元方法导入离散元模块，确定所述钙质砂颗粒的固体模型以及颗粒参数，包括：

3.根据权利要求2所述的颗粒内部孔隙的钙质砂颗粒流固耦合拖拽力分析方法，其特征在于，所述材料参数包括：密度、杨氏模量以及泊松比中的一种或多种；所述位置参数包括：颗粒任意点的x轴坐标值、y轴坐标值、z轴坐标值中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的颗粒内部孔隙的钙质砂颗粒流固耦合拖拽力分析方法，其特征在于，所述基于所述离散元方法建立水箱模型，包括：

5.根据权利要求1所述的颗粒内部孔隙的钙质砂颗粒流固耦合拖拽力分析方法，其特征在于，所述将所述离散元方法建立的钙质砂颗粒模型及水箱模型与所述光滑粒子流体动力学方法建立的流体模型进行双向耦合，模拟所述钙质砂颗粒在流体中的运动过程，并分析及输出流体施加在所述钙质砂颗...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊昊，郝梦洁，金银富，洪成雨，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：