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一种面向复杂水土耦合过程的三维SPH仿真方法和设备技术

技术编号:41880280 阅读:41 留言:0更新日期:2024-07-02 00:34
本发明专利技术涉及一种面向复杂水土耦合过程的三维SPH仿真方法和设备,方法包括:通过对水体粒子和土体粒子的应力更新过程进行建模,完成基于亚塑性的粒子模型的构建;基于所述粒子模型以及设置的边界条件,对粒子进行密度和质量修正,分别计算密度和质量的人工耗散项;基于修正后粒子的密度和质量,以及密度和质量的人工耗散项,计算密度变化率和加速度变化率,完成三维SPH仿真。与现有技术相比,本发明专利技术具有模型稳定、适用性强等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩土工程,尤其是涉及一种面向复杂水土耦合过程的三维sph仿真方法和设备。


技术介绍

1、水土耦合过程在自然界中是一个普遍存在的现象,它涉及到许多自然灾害的发生,如陆地滑坡入水、海底滑坡、堰塞坝洪水漫顶溃坝等。这些过程都涉及到水土之间的相互作用,而这种相互作用是复杂且多变的。然而,在目前的三维水土耦合过程的模拟中,未能够很好地考虑水土交界处的运动特点及耦合机制。这是因为水土交界处的运动和耦合机制是一个非常复杂的问题,需要考虑多种因素。

2、因此,针对水土耦合问题自身特点,构建适用于水土耦合问题的三维高性能仿真方法,提高水土耦合过程的模拟精度,准确描述水土的应力应变随时间的变化关系,对于防治多种自然灾害具有重要的实际意义。

3、现有的部分基于平滑粒子流体动力学(sph)的仿真方法缺乏对水土介质界面的物理性质进行考虑,导致水土界面耦合处存在非物理通量。此外,相关方法还存在数值不稳定、仿真速度慢等问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向复杂水土耦合过程的三维SPH仿真方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种面向复杂水土耦合过程的三维SPH仿真方法,其特征在于,基于亚塑性的粒子模型的构建包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种面向复杂水土耦合过程的三维SPH仿真方法,其特征在于,所述水土耦合条件包括无滑移条件、自由滑移条件和弱可滑移条件。

4.根据权利要求1所述的一种面向复杂水土耦合过程的三维SPH仿真方法,其特征在于,水体粒子和土体粒子的应力更新过程建模为:

5.根据权利要求1所述的一种面向复杂水土耦合过程的三维SPH仿真方法,其特征...

【技术特征摘要】

1.一种面向复杂水土耦合过程的三维sph仿真方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种面向复杂水土耦合过程的三维sph仿真方法,其特征在于,基于亚塑性的粒子模型的构建包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种面向复杂水土耦合过程的三维sph仿真方法,其特征在于,所述水土耦合条件包括无滑移条件、自由滑移条件和弱可滑移条件。

4.根据权利要求1所述的一种面向复杂水土耦合过程的三维sph仿真方法,其特征在于,水体粒子和土体粒子的应力更新过程建模为:

5.根据权利要求1所述的一种面向复杂水土耦合过程的三维sph仿真方法,其特征在于,所述边界条件为:

6.根据权利要求5所述的一种面向复杂水土耦合过程的三维sph仿真方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯殿垒易灿付体涵甘霖王佳文
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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