三维离散元模型的滑坡能量守恒模拟研究 |
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摘 要: | 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Mat DEM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。
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