随着我国山区高速公路建设的不断推进,弃渣场地的稳定性及致灾机制成为工程建设评估的重要因素之一。为了实现弃渣场的稳定性、失稳灾害动力学全过程的分析,基于面向GPU并行高性能计算软件CoSim中的物质点法(material point method,简称...随着我国山区高速公路建设的不断推进,弃渣场地的稳定性及致灾机制成为工程建设评估的重要因素之一。为了实现弃渣场的稳定性、失稳灾害动力学全过程的分析,基于面向GPU并行高性能计算软件CoSim中的物质点法(material point method,简称MPM),引入强度折减法(strength reduction method,简称SRM)开展相关研究工作。为了验证算法的合理性,以典型均质边坡为例,采用基于MPM的强度折减法与极限平衡法(limit equilibrium method,简称LEM)进行了对比,表明两者无论在稳定系数Fs还是在潜在滑动面上均具有良好的一致性。在此基础上,以云南某高速公路弃渣场降雨诱发失稳灾害为例,对其在天然工况和暴雨工况下稳定性和失稳过程进行了分析。结果表明,该弃渣场边坡在天然状态下处于稳定状态,而在暴雨工况下会发生失稳和大变形滑动;数值模拟和现场调查结果吻合较好,表明了提出的方法在弃渣场边坡稳定性与大变形失稳动力学分析中有强大的优势,可以实现斜坡的“稳定性→大变形→流动→堆积”的全过程分析。展开更多
小行星撞遇陆地是一个复杂的非线性动力学过程,难以通过模型试验的方法开展相关研究。数值计算为这一灾害动力学过程分析提供了重要的工具,基于自主研发的CoSim软件中离散元(Discrete Element Method,DEM)模块初步实现了小行星撞遇陆地...小行星撞遇陆地是一个复杂的非线性动力学过程,难以通过模型试验的方法开展相关研究。数值计算为这一灾害动力学过程分析提供了重要的工具,基于自主研发的CoSim软件中离散元(Discrete Element Method,DEM)模块初步实现了小行星撞遇陆地的大规模计算模拟。基于小行星撞遇陆地三维动力学全过程的数值仿真结果:实现了初始接触、撞遇挖掘、高速抛射和回落调整4个撞击阶段全过程仿真;小行星的碰撞入射角及撞遇过程中动力学行为将影响撞击坑的地形地貌特征。研究也表明大规模数值计算方法可较好地实现小行星撞遇地球这一动力学过程,为小行星防御提供支撑。展开更多
文摘小行星撞遇陆地是一个复杂的非线性动力学过程,难以通过模型试验的方法开展相关研究。数值计算为这一灾害动力学过程分析提供了重要的工具,基于自主研发的CoSim软件中离散元(Discrete Element Method,DEM)模块初步实现了小行星撞遇陆地的大规模计算模拟。基于小行星撞遇陆地三维动力学全过程的数值仿真结果:实现了初始接触、撞遇挖掘、高速抛射和回落调整4个撞击阶段全过程仿真;小行星的碰撞入射角及撞遇过程中动力学行为将影响撞击坑的地形地貌特征。研究也表明大规模数值计算方法可较好地实现小行星撞遇地球这一动力学过程,为小行星防御提供支撑。
