Validarea unui lichid-solid curgere multifazică de simulare de un SPH-DEM cuplat metoda de sol și fundația cutreiera simulare cu un grosier granulare modelul de particule Dezastre, cum ar fi sedimente dezastru provocat de ploile torențiale și de Tsunami-ul provocat de un cutremur, sunt curgere multifazică fenomene de lichid (apă) și solide (sol)Pentru daune predicție și contraacțiune, lichid-solid metodă de analiză este necesar, deoarece există o scară de limitare pentru un experiment.
În acest studiu, vom dezvolta multifazic simulator utilizarea Incompresibil Smoothed Particle hydrodynamics (ISPH metodă) de lichid și Metoda elementelor Discrete (DEM) pentru solide.
Interacțiunea dintre ISPH metodă și DEM este pus în aplicare prin luarea în considerare a o forța de interacțiune între lichid și solid. Suprafață liberă judecata este un factor important pentru a obține o bună analiza lichidului rezultat. pentru a îmbunătăți suprafața liberă de detectare într-un solid domeniu. Într-un simplu test de validare, barajul rupe fluxul de apă și mărgele de sticlă, am valida și verifica metoda noastră.
În sfârșit, metoda este aplicată pentru a curățat analiza cu un grosier granulare modelul de particule.
În Fukushima dezafectare, pentru a prezice distribuția de bor specii din resturile de combustibil este important, deoarece aceasta afectează riscul de re-critic. Astfel, eutectic de topire și de relocare comportament de carbură de bor (B C) a tijei de comandă de materiale primi o atenție remarcabilă. Nostru recent experiment dinamic vizualizate comportamentul eutectic se topesc, dar a rămas în locația originală, chiar și după topire. Cu toate acestea, mecanismul de nici un transfer nu a fost clarificată În studiul actual, comportamentul de eutectic se topesc fost analizate de simplu eutectic model bazat pe mișcare particule semi-implicite (MPS) metodă. Rezultatele obținute au indicat că nu relocare în experiment poate fi explicat prin izoterma de solidificare a eutectic se topesc ca urmare a difuziei de bor.
Un cuplate Nivelul Stabilit și PLIC-VOF model de trei-dimensional suprafață liberă simulare a fluxului de zăbrele Boltzamann metoda Gratuit de curgere de suprafață apar probleme în caz de dezastru simulări, cum ar fi tsunami de curgere în zona urbană.
În această situație, un non-hidrostatică suprafață liberă model este necesar pentru a efectua un tsunami, inundatii simulare. Cu toate acestea, este dificil să se efectueze de trei-dimensional scară largă tsunami simulări pentru a de calcul a presiunii ecuația Poisson în incompresibil curge.
În studiul de față, ne-am dezvoltat-o pe deplin explicită trei-dimensional suprafață liberă model de lattice Boltzmann metoda cu Porțiuni Liniare Interfață Reconstrucție abordare.
În plus, ne-am folosit pseudo Nivelul Stabilit funcție generate de interfața fracțiune pentru a determina interfața normală vector cu precizie bazate pe Simple Cuplate Nivelul Stabilit și Volumul de Lichid metodă. Prin clasică baraj-rupere problema, am demonstrat că modelul nostru are o convergență de model de precizie în funcție de distanța dimensiuni de rețea. În plus, modelul nostru poate calcula interfață forme de perfect și de a soluționa artificiale oscilații. Această lucrare prezintă un cuplaj metoda FEM gratuit de curgere de suprafață și structură. Această metodă este necesară pentru dezvoltarea numerică a sistemului de analiză în evaluarea daune structurale cauzate de resturi de coliziune. Resturile se presupune a fi o simplă formă de corp rigid, și procesul de calcul de interacțiune între lichid FEM și corp rigid este descris în această lucrare.
În plus, rezultatele numerice sunt validate prin compararea cu un rezultat experimental.
În cutremure mari, au scazut mobilier, cum ar fi biblioteci și birouri în camere poate deveni fatal obstacole care împiedică oamenii de la evacuare. Recent, cutremure de mobilier sunt tot mai populare pentru a preveni accidentele în cutremure. Este important să se înțeleagă răsturnare comportamente de mobilier cu și fără cutremure contramăsuri sub excitații seismice, precum și comportamentele și daune de clădirea în sine. În această lucrare, mișcare comportamente de mobilier au fost analizate folosind Adaptiv Mutat de Integrare (ASI) -Gauss folosind codul de frecare de contact algoritm bazat pe sofisticata metoda de penalizare.
Rezultatele numerice au fost validate prin compararea cu rezultatele experimentale.
Codul numeric fost, de asemenea, aplicat la o analiză a mișcării de mobilier amplasate la fiecare etaj al unui RC clădire. Această lucrare propune o metodă pentru simularea D fractura de comportament din beton armat folosind finite-tulpina material modele și demonstrează validitatea metodei. Finite-tulpina formulă este aplicată astfel încât neliniaritate geometrică pot fi luate în considerare în fractura de simulare. Fractura comportament de beton este modelat de o finite-tulpina daune model care se bazează pe modificate von-Mises criteriu și mecanica ruperii pentru beton. Finite-tulpina von-Mises plasticitatea este aplicat pe plastic comportament de bare de ranforsare. Vom arăta mai întâi formularea finite-tulpina modelul daune pentru beton și finite-tulpina plasticitate model de oțel.
Un exemplu numeric de RC fascicul cu diferite forfecare întăriri este prezentat pentru a demonstra validitatea metodei propuse.
Comparația între numerice și experimentale rezultatele oferă o perspectivă valoroasă în aplicabilitatea metodei propuse pentru D fractură de simulare de beton armat în considerare neliniaritatea geometrică. Un studiu fundamental se face pe o metodă numerică de măsurare de eficiente vâscozitatea amestec Solid-Lichid, în care gravimetrice tip de viscozimetru capilar este angajat pentru procedura de măsurare. La Hagen-Poiseuille ecuație este aplicat pentru a evalua eficient vâscozitate cu datele obținute de la o serie de încercare numerică într-un control de volum și Spațiu-Timp, o medie de procedură. Comportamentul de sedimente în volumul de control este reprezentat ca sferice rigide și este analizat cu deosebita Metoda Elementului (DEM), interacțiune între lichid și sedimente este considerat cu ajutorul Finite Acoperi Metoda (FCM). Mai multe exemple numerice sunt prezentate pentru a examina vâscozitate dependența de fracția volumică a particulelor și propuneri. Această lucrare prezintă o analiză în element finit metoda pentru daune estimarea de Tsunami evacuarea clădirii. Pentru a estima val forța aplicată la clădirea în propagarea undelor probleme, ne-am dezvoltat-o de trei-dimensional suprafață liberă analiza fluxului de cod pe baza volumului de lichid (VOF) metodă. O cod numeric bazat pe ASI-Gauss tehnică este aplicată pentru a evalua comportamentul încadrată structuri.
Ca exemple numerice, estimarea val Tsunami vigoare privind evacuarea clădirilor sunt prezentate pentru a demonstra validitatea metodei.
Aplicate val de forță și daune de structura obținută prin prezenta metodă se face o comparație între mai multe afluxul condiții și construirea de forme. Ne-am propus să dezvolte o metodă de a preveni distrugerea pământului structuri de reverse vina. În acest studiu, am efectuat de dezvoltarea centrifugă aparatură experimentală și un revers vina simulator cu ajutorul Granular Element Metodă de a investiga cunoștințe fundamentale despre comportarea la deformare a granular mass-media asupra inversă vina. Centrifugal model de test și granular element au fost efectuate simulări De centrifuge model de test, am arătat unele informații importante, astfel că direcția progresivă de forfecare trupa depinde de limitatoare de presiune. Mai mult decât atât, am arătat că dezvoltate inversă vina simulator poate reproduce rezultatele centrifugale model de test. Și am arătat că ea va fi în măsură să controleze în mod artificial progresivă direcția de forfecare trupa și suprafața de deplasare inversă vina simulare de GEM. Lichid-corp rigid interacțiune de simulare bazat pe un stabilizat ISPH metoda încorporat cu impuls pe bază de corp rigid dinamica În lichid-corp rigid interacțiune de simulare bazat pe metoda de particule, incompresibil Netezite de Particule Hidrodinamice (ISPH) metodă este folosită pentru a rezolva problema de particule de fluid' de mișcare și de impact asupra structurii, în timp ce DEM bazat pe pedeapsa metodă se aplică de obicei pentru a face față cu probleme de contact corpurilor rigide. Cu toate acestea, precizia de penalizare metoda se bazează pe un număr relativ mic increment de timp. În această lucrare, impulsul bazat pe dinamica corpului rigid este aplicat de-a face cu coliziune probleme de contact în loc de convențional pedeapsa metodă pentru robust și mai rapid de calcul.
