混合有限元和材料点法模拟从失效引发到尾流的颗粒柱崩塌
摘要：潜在不稳定边坡的性能评估涉及两个关键部分：边坡破坏的启动和破坏后的滑动。有限元方法在模拟不稳定性的启动方面表现出色，但在模拟大变形问题时很快失去准确性，因为网格变形。因此，有限元法无法准确地模拟破坏后的边坡滑动。混合欧拉-拉格朗日方法，如材料点法（MPM），提供了一种有希望解决大变形问题的替代方法，因为粒子可以在背景网格上自由移动，允许大变形而没有计算问题。然而，MPM中使用的移动材料点进行积分，而不是固定的高斯点，降低了MPM预测应力分布和破坏启动的准确性。我们通过在有限元中启动破裂模拟，然后将坐标、速度和应力转移到MPM粒子中来模拟滑动行为，结合了两种方法的优势，创建了一种混合方法。我们通过模拟摩擦性颗粒柱的崩溃，与实验结果进行比较，并通过尝试多次迭代，在崩溃的不同阶段进行转移，评估从有限元到MPM的适当时间。
作者：Brent Sordo, Ellen Rathje, Krishna Kumar
论文ID：2206.07169
分类：Geophysics
分类简称：physics.geo-ph
提交时间：2022-06-16