【摘要】：目前,光滑粒子流體動力學(xué)(Smoothed Particle Hydrodynamics,簡稱SPH)方法是常用的一種純Lagrangian、無網(wǎng)格的計算方法。該方法在處理一些計算區(qū)域有較大變形或具有復(fù)雜邊界的流動問題方面有較大的靈活性和顯著的優(yōu)點。不管是在巖土方面,還是在自由表面的流動問題方面都得到了日益廣泛的應(yīng)用,有很好發(fā)展前景。此外,在研究潰壩問題、波浪與結(jié)構(gòu)物相互作用方面也取得了迅猛發(fā)展。本文主要是在研究SPH方法的基本理論、基本方程尤其是核函數(shù)方程以及相關(guān)數(shù)值處理技術(shù)的基礎(chǔ)上,運用該方法針對典型的潰壩問題、波浪對結(jié)構(gòu)物相互作用的問題進行研究。用SPH方法對簡化的算例進行數(shù)值模擬,對不同情況下的潰壩問題進行模擬,分析潰壩下游結(jié)構(gòu)物的不同布局對流場形態(tài)的影響,并得到結(jié)構(gòu)物和固壁所受到的壓力;同時運用該方法模擬了三維波浪與結(jié)構(gòu)物的相互作用,完整展現(xiàn)了波浪的形態(tài)以及跟結(jié)構(gòu)物的相互作用,并得到防護堤和結(jié)構(gòu)物所受到的沖擊壓力,研究了波浪在不同防護堤的情況下對結(jié)構(gòu)物與防護堤的沖擊效果以及影響規(guī)律。
[Abstract]:At present, smooth particle hydrodynamics (Smoothed Particle Hydrodynamics,) method is commonly used as a pure Lagrangian, meshless method. This method has great flexibility and obvious advantages in dealing with some flow problems with large deformation or complicated boundary in some computational regions. Both geotechnical and free surface flow problems have been widely used and have a good prospect. In addition, there has been a rapid development in the study of dam-break problem and the interaction between waves and structures. In this paper, based on the study of the basic theory of the SPH method, the basic equations, especially the kernel function equation and the related numerical treatment techniques, the typical dam-break problem and the wave interaction between the structures are studied by using this method. The simplified numerical examples are simulated by SPH method, and the dam-break problem under different conditions is simulated. The influence of the flow field shape of the downstream structure is analyzed, and the pressure on the structure and the solid wall is obtained. At the same time, the interaction between 3D wave and structure is simulated by using this method. The shape of wave and the interaction with structure are shown completely, and the impact pressure on embankment and structure is obtained. The impact effect and influence law of wave on structure and embankment were studied.
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O35

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本文編號：2411380