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应用实例
滑坡和边坡

Frictional heat during landsliding (滑坡滑带摩擦生热模拟)

模拟动画:

具体建模:

利用离散元模拟系统MatDEM模拟了滑坡滑动过程中热量场的分布。在滑动过程中滑体与滑床剧烈摩擦产生大量热量,这些热量会产生热压力并且改变岩土体的性质,加速滑动过程,这一现象很可能是促成高速远程滑坡的诱导因素。建立一个包含220000单元的220 m×120 m 二维边坡模型,模型中含有两种地层,中间为软弱层。

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边坡轮廓(2000单元)

模拟采用GPU工作站(Tesla GPU K20c)进行滑坡过程计算,模拟了真实世界12s的滑动过程,计算耗时约6.5h。

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速度场分布图和颗粒连接状态图分别在第1s、第6s、第12s


坡腰中下部和坡脚处产生明显的热量区,由于土体破坏滑动产生断裂热和摩擦热。同时,软弱夹层由于滑动剪切作用也产生了明显的热量,并形成了明显的核形的热量带。

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滑坡模型滑动过程的热量分布图分别在1s、6s、9s、12s 


初步探究了不同高度的边坡与热量带热量峰值、热量总值的关系

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在12S时,50m、100m、150m、200m高度的滑坡热量场分布图

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