非饱和流固耦合物质点方法(CMPM)的原理及应用

• 作者: 王斌 周傲 陆盟 王佳俊
• 来源期刊: 湖南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 耦合物质点方法 控制方程 离散过程 数值实现 降雨滑坡
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 土木工程
• 页码范围: 192-202
• 页数: 10页
• 分类号: TU443
• 语种: 中文
• DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022063

摘要

基于连续介质力学的质量及动量守恒原理，考虑了固-液两相材料的水力耦合相互作用，推导并提出了基于速度场（v-w formulation）的耦合物质点方法（CMPM），可考虑水力耦合作用下，饱和/非饱和结构的大变形力学行为.同时，详细描述了耦合物质点方法的公式推导、矩阵离散过程以及数值实现步骤.随后，通过对比一维太沙基饱和土固结理论解，以及Liakopou⁃los非饱和砂土的入渗试验，初步验证了耦合物质点方法在水力耦合问题上的准确性.最后，结合某边坡在降雨作用下的失稳破坏全过程，分别模拟了持续降雨以及短暂降雨作用下，边坡的深层破坏及浅层剥蚀现象，进一步验证了方法在岩土流固全耦合大变形问题中的适用性.