作者：张卫杰; 高玉峰; 黄雨; 前田健一光滑粒子流体动力学张力不稳定水土耦合正则化修正
摘要：传统光滑粒子流体动力学（smoothed particle hydrodynamics,简称SPH）方法的光滑粒子近似在粒子数量不足的区域可能导致场函数及其梯度的不合理评价,从而引起物理量的非正常波动,即张力不稳定问题（tensile instability）。针对当前研究较少关注岩土工程SPH方法精度问题的现状,提出了一种基于正则化修正的水土耦合SPH数值模型,较好地避免了张力不稳定问题。在提出的模型中,根据Biot固结原理将固相（土骨架）和液相（孔隙水）分配到不同的计算层,同时通过状态方程计算液相的压力变化,采用弹性模型描述土骨架的应力–应变关系。在三维水体溃坝模型的模拟、无地下水和有地下水的堤防自重应力分析中应用了提出的SPH模型,并对比分析了有限元、未修正SPH和修正SPH计算结果,表明基于正则化修正的SPH模型较未修正模型具有更好的精度,为SPH方法在岩土体渐进式破坏问题上的应用提供了重要的参考意义。
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