MultiFracS软件三维湿度迁移-断裂耦合模型发表于CG
【论文简介】Yan Chengzeng, Zheng Yuchen, Ke Wenhui, Wang Gang. A FDEM 3D moisture migration-fracture model for simulation of soil shrinkage and desiccationcracking. Computers and Geotechnics. 2021, 140:104425. (SCI, IF=4.956)
本文提出了一个三维湿度迁移连续模型,可以土体中水分迁移过程进行模拟。将该湿度迁移连续模型与FDEM结合,构建了模拟土体干缩开裂的湿度迁移-开裂模型,该模型在GPU并行多物理断裂分析软件MultiFracS中实现。该三维湿度迁移-开裂模型的计算流程为:首先通过湿度迁移模型获得求解域的湿度场分布;然后根据湿度场的变化求得所有四面体单元内的收缩应力;最后将单元收缩应力作为荷载施加在求解域内进行FDEM变形和断裂计算。利用这个湿度迁移开裂模型对一个土体干缩开裂室内试验进行模拟,并使用图像识别技术对干缩裂纹进行了定量统计和分析。模拟结果与室内试验表现出较高的一致性,验证了本文模型的正确性。最后深入研究了影响土体开裂的几个因素。
图1. 土体干缩开裂模拟结果和实验结果对比