25 / 2022-05-29 13:52:07

基于SPH和GPU水-土耦合模型的滑坡涌浪数值模拟

SPH,GPU,滑坡涌浪

水-土耦合是滑坡涌浪或海底滑坡问题中的一个重要过程，伴随着土体大变形，强界面耦合和三维效应。无网格粒子光滑粒子流体动力学（SPH）方法在处理复杂界面，多相耦合问题时有极大的优势。

本文把基于D-P准则的土体弹塑性模型和基于N-S方程的水流运动模型耦合起来，并采用了GPU并行加速技术，建立了基于SPH方法和GPU并行的水-土耦合模型。模拟了Viroulet等进行的二维滑坡涌浪物理实验，很好地再现了运动、变形、入水及涌浪产生的全过程，在测点的水面高程变化与实验吻合良好。进一步模拟了三维滑坡涌浪物理实验，在半无限水域空间里捕捉到了涌浪的产生、演化和传播过程。这表明了本模型在这类问题上数值模拟的准确性，为揭示滑坡涌浪的致灾机理提供了帮助。