非饱和岩土介质渗流问题的光滑粒子法模拟

发布时间：2018-03-27 15:36

  本文选题：土力学　切入点：非饱和渗透　出处：《岩石力学与工程学报》2016年10期

【摘要】：非饱和土渗流问题在大坝渗流、降雨入渗、垃圾填埋场内部污染物扩散等领域有着广泛的应用。对非饱和渗流Richards方程的数值求解,一直以来多是采用有限单元法计算基质吸力水头为自变量的方程进行的。但是,材料属性的高度非线性特征会导致数值解的质量守恒性质较差及非物理性震荡,同时可能引起迭代过程的不收敛。尝试着将光滑粒子法引入到基质吸力水头形式Richards方程的求解中,以便获得具有质量守恒特性的数值解,并通过数值算例验证其实用性和可靠性,从而为此类问题的求解提供一种新的思路。最后,采用基于光滑粒子法编写的程序模拟了蒸发条件下的一个复杂非饱和渗流问题,这对实际的工程应用有一定的借鉴价值。
[Abstract]:The problem of unsaturated soil seepage is widely used in dam seepage, rainfall infiltration and pollutant diffusion in landfill. The numerical solution of unsaturated seepage Richards equation is presented. The finite element method has been used to calculate the equations with the matrix suction head as the independent variable. However, the highly nonlinear properties of the material properties will lead to poor mass conservation and non-physical oscillation of the numerical solutions. At the same time, the iterative process may not converge. This paper attempts to introduce the smooth particle method into the solution of the matrix suction head Richards equation in order to obtain the numerical solution with mass conservation. Finally, a program based on smooth particle method is used to simulate a complex unsaturated seepage problem under evaporation condition. This has certain reference value to the actual engineering application.
【作者单位】： 北京交通大学土木建筑工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51478034,51279002)~~
【分类号】：TU43

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本文编号：1672137