基于LSDYNA的流固耦合模擬滑坡/泥石流ALE與結(jié)構(gòu)FEM之間的撞擊

在歐拉方法中,系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)是以一個(gè)觀察者在一個(gè)固定坐標(biāo)系下測(cè)量系統(tǒng)演化的角度來(lái)考慮的。用歐拉方法表述物理方程是電磁學(xué)和流體物理學(xué)等問(wèn)題的通用方法,其中場(chǎng)變量表示為空間坐標(biāo)系中固定坐標(biāo)的函數(shù)。然而,對(duì)于力學(xué)問(wèn)題,拉格朗日方法提供了另一種思路。力學(xué)方程是根據(jù)無(wú)限小的個(gè)體材料編寫(xiě),當(dāng)物體動(dòng)態(tài)位移或變形時(shí),材料會(huì)在物體內(nèi)移動(dòng)。從拉格朗日坐標(biāo)系的角度來(lái)看,物體本身總是不變形的,而坐標(biāo)系始終保持附著在變形物體上并隨其移動(dòng)。任意拉格朗日-歐拉法結(jié)合了兩種計(jì)算方法的優(yōu)點(diǎn),在計(jì)算的過(guò)程中可實(shí)時(shí)調(diào)整網(wǎng)格,適用于大變形材料的計(jì)算模擬。

基于LSDYNA的流固耦合模擬滑坡/泥石流ALE與結(jié)構(gòu)FEM之間的撞擊的圖1
基于LSDYNA的流固耦合模擬滑坡/泥石流ALE與結(jié)構(gòu)FEM之間的撞擊的圖2

本文的計(jì)算采用LS-DYNA平臺(tái),將滑坡體的運(yùn)動(dòng)采用ALE的方法模擬,樁體采用FEM的方法模擬。

以下為模擬的案例:

基于LSDYNA的流固耦合模擬滑坡/泥石流ALE與結(jié)構(gòu)FEM之間的撞擊的圖3
基于LSDYNA的流固耦合模擬滑坡/泥石流ALE與結(jié)構(gòu)FEM之間的撞擊的圖4

無(wú)結(jié)構(gòu)阻擋得模擬結(jié)果:

基于LSDYNA的流固耦合模擬滑坡/泥石流ALE與結(jié)構(gòu)FEM之間的撞擊的圖5
基于LSDYNA的流固耦合模擬滑坡/泥石流ALE與結(jié)構(gòu)FEM之間的撞擊的圖6
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有結(jié)構(gòu)物耦合作用的:

基于LSDYNA的流固耦合模擬滑坡/泥石流ALE與結(jié)構(gòu)FEM之間的撞擊的圖7
基于LSDYNA的流固耦合模擬滑坡/泥石流ALE與結(jié)構(gòu)FEM之間的撞擊的圖8
基于LSDYNA的流固耦合模擬滑坡/泥石流ALE與結(jié)構(gòu)FEM之間的撞擊的圖9

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附件為上述案例中,模擬的結(jié)構(gòu)物與滑坡動(dòng)力碰撞耦合的k文件。

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