MatDEM应用论文|三维离散元模型的滑坡能量守恒模拟研究

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论文题目

三维离散元模型的滑坡能量守恒模拟研究

刘春,等. 2017. 地下空间与工程学报

研究内容

岩土体的破坏涉及复杂的断裂、摩擦作用、弹性波和能量转换过程。本文给出了离散元模型中各类机械能，以及断裂热、阻尼热和摩擦热的计算理论。同时，考虑外力做功，建立了离散元能量转化和能量守恒计算法则。基于此理论改进MatDEM软件，实现了31.2万单元三维滑坡的滑动过程和能量转化模拟。模拟中，各类机械能相互转化，并在阻尼、断裂和摩擦作用下转化为热量，但是总能量始终保持不变，有效地实现了离散元能量守恒模拟。模拟中发现滑坡滑带产生大量摩擦热，并提高滑带的温度。能量转化和热量生成曲线反映了滑坡在滑动各阶段的运动特征。此模型可广泛应用于岩土体破坏和多场耦合数值模拟研究。

图 1 滑坡滑动过程中的颗粒位移场

图 2 滑坡滑动过程中热量分布剖面图

图 3 滑坡滑动过程能量转化曲线

刘春,张晓宇,许强,朱晨光,汤强.三维离散元模型的滑坡能量守恒模拟研究[J].地下空间与工程学报,2017,13(S2):698-704.

来源：矩阵离散元MatDEM

断裂岩土离散元理论

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首次发布时间：2023-12-30