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吴伟教授讲座

讲座大纲

  * Landslide and debris flow
  * From FEM to …
  * SPH, MPM, CFD+DEM
  * Constitutive model
  * Outlook

要点总结

  1.为什么要引入SPH方法和MPM方法?
  由于FEM的计算网格随着对象的变形而变形,这就使得在处理大变形问题时,容易发生网格畸变等问题(雅克比矩阵奇异),使得计算困难。那么为了避免网格畸变带来问题,就有了基于质点的方法,也就是SPH方法和MPM方法
SPH
MPM
  2.一种measure viscosity的仪器
  优点是便于追踪测定,有点像是滚筒洗衣机
convention

  3.Constitutive model with phase transition
  准静态的本构往往是rate-independent,而inertial regime往往是strong rate-dependent,相应的前者的本构关系往往是增量之间的关系(应力增量和应变增量),而后者的本构关系是应力全量和应变增量之间的关系(最简单的就是牛顿流体的公式),那么这样的两种不同的phase的特性如何利用一个统一的公式去描述呢?
  吴伟教授给出的方案是利用分解应力的方法,将应力分解为独立的两个部分,即rate-dependent和rate-independent部分,二者相互独立,但他们的和一定要满足平衡方程。
  貌似模拟这样模拟做出来的结果还不错,感兴趣的可以去看看这篇文章Peng et al. Acta Geotechnica,2016
phasechange
assumption

rateindependent

  4.关于本构关系和数值计算的问题
  吴教授和其他教授都提到,即使是用非常复杂的模型和简单的模型来计算同一问题,其对于模拟的结果的改善并不是十分明显,好像是由于某种中和效应,具体的我也不太懂

  5.关于MPM和SPH计算精读的问题
  总体来说,FEM的计算精度是最高的,SPH和MPM的计算精度都不如FEM,但在处理大变形问题时,这两种方法对于整个变形形态和速度场等等的描述时比较好的

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