發(fā)布時間：2024-02-19 20:58

　　泥石流通常在暴雨情況下誘發(fā),具有初始勢能大、持續(xù)時間短、運行速度快和預(yù)測困難等特點。近年來,人類活動日益頻繁,極端天氣出現(xiàn)頻率明顯增高,導(dǎo)致世界各地泥石流災(zāi)害頻發(fā)。因此,研究泥石流運動過程對泥石流的致災(zāi)范圍預(yù)測和合理防治具有重大意義。泥石流動力學(xué)特征復(fù)雜多變,其運動過程中往往涉及大變形問題。采用傳統(tǒng)的基于網(wǎng)格的數(shù)值方法計算時,很容易造成網(wǎng)格畸變、扭曲等問題。此外,現(xiàn)有的泥石流運動模型或在二維縱剖面對泥石流的運動特征進行分析,或基于深度積分理論(Depthintergrated)將三維研究對象概化為二維問題,在水平剖面上表征泥石流的流速、流深等屬性,不能準確表達泥石流的三維運動特征。本文將光滑粒子動力學(xué)(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)方法應(yīng)用于流體大變形問題的研究,發(fā)揮其不依賴于網(wǎng)格的計算特性和處理自由表面等問題上的天然優(yōu)勢;基于Navier-Stokes方程,從二維無粘性潰壩流體的SPH形式運動控制方程出發(fā),逐步拓展至三維粘性潰壩流體運動的模擬;最終推導(dǎo)得到了三維粘性泥石流運動的控制方程。主要成果如下:(1)基于Navier-Stokes方程,...

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1歐拉視角和拉格朗日視角Savage和Hutter（1991）研究了干顆粒物質(zhì)沿粗糙斜面崩滑問題

求解積分形式的控制方程。的計算方法中，數(shù)值模擬的前提是將計算域剖分生成網(wǎng)格則底床和復(fù)雜溝道網(wǎng)格的剖分和維護是非常困難的。歐拉自由表面、變形界面或不同物質(zhì)之間交界面同樣是很困難采用自適應(yīng)網(wǎng)格和網(wǎng)格再分技術(shù)處理交界面的移動、捕捉小，計算耗時明顯增加（圖1-1）。此外，在巖土體崩滑或....

圖1-2離散元和有限元結(jié)合的方法

圖1-2離散元和有限元結(jié)合的方法動力學(xué)模型及其局限性流體的角度出發(fā)，將物質(zhì)組成復(fù)雜的泥石流視作連續(xù)體，rgrated），沿深度方向積分N-S方程，將三維泥深屬性壓縮的計算過程（Mcdougalletal.,2006；Pastoretal.,2009,201節(jié)中重點介紹泥石....

圖1-3應(yīng)力狀態(tài)莫爾應(yīng)力圓（滿足庫侖屈服準則）

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）博士學(xué)位論文0hsintancoscosθcostancoscosθcosθjjxxxxyxxyyyxyyyvhxvvavvgsgvghghKghtxyxvvvbhvvsg....

圖1-4應(yīng)力張量坐標示意圖

zzz/yactpasszzz2211422xzxzxz2114tan12xxKK型早起源于Hungr提出的“等效流體”概念，即假定泥石為流體的運....

本文編號：3903307