A coupled MPM and CBFEM framework for large deformation simulation of porous media interacting with pore and free fluid

材料点法 多孔介质 离散化 孔力学 变形(气象学) 阻力 机械 流体力学 有限元法 联轴节(管道) 材料科学 数学 岩土工程 多孔性 物理 地质学 工程类 数学分析 机械工程 结构工程 复合材料
作者
Zhaonan Wang,Gang Wang
出处
期刊:Computers and Geotechnics [Elsevier BV]
卷期号:163: 105746-105746 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.compgeo.2023.105746
摘要

The hydromechanical interaction of porous media with pore and free fluid widely exists in geotechnical engineering. In some situations, the solid phase would exhibit large deformation, and the boundaries between the solid and fluid phases might change substantially, making it challenging for computational simulation. A framework coupling the material point method (MPM) with the characteristic-based finite element method (CBFEM) was proposed for simulating the behavior of porous media and fluid systems with large deformation. It employs the MPM to discretize the solid domain and solve corresponding momentum equations in the Lagrangian framework in favor of its advantage for large deformation simulation, and the CBFEM to discretize the fluid domain and solve the Navier-Stokes and free-surface equations of the fluid phase in the Eulerian framework in favor of its maturity and high efficiency. The fractional-step approach was adopted to solve velocity and pressure separately in a time step to make the MPM-CBFEM coupling more flexible. In addition, an implicit drag-force term was proposed to grow the time step in undrained conditions. A series of quasi-static and transient problems were simulated to show the performance and prospects of the proposed framework for the large deformation of the porous media and fluid systems.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
彩色的依秋完成签到 ,获得积分10
2秒前
顾矜应助云藤采纳,获得10
2秒前
5秒前
5秒前
5秒前
闪闪的忆枫应助lemon采纳,获得10
6秒前
科目三应助微笑的铸海采纳,获得10
7秒前
zike发布了新的文献求助10
8秒前
团结完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
徐妍妍完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
莹WIN完成签到,获得积分10
11秒前
sun完成签到 ,获得积分10
11秒前
Mogrin发布了新的文献求助10
12秒前
在水一方应助强强嘻嘻采纳,获得10
13秒前
仇悦完成签到,获得积分10
13秒前
研友_Z7XoE8完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6.1应助徐妍妍采纳,获得30
14秒前
小陈完成签到,获得积分10
14秒前
云藤发布了新的文献求助10
15秒前
搞怪笑白应助123采纳,获得10
17秒前
hiiamwu发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
zike完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
22秒前
24秒前
25秒前
26秒前
Xueling发布了新的文献求助50
27秒前
陈槊诸完成签到 ,获得积分10
28秒前
权寻梅完成签到,获得积分10
29秒前
徐妍妍发布了新的文献求助30
30秒前
简让完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
00关闭了00文献求助
33秒前
专家非叫兽完成签到,获得积分10
34秒前
云藤完成签到,获得积分10
34秒前
Nexus应助王进采纳,获得10
36秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6514455
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8307915
关于积分的说明 17753560
捐赠科研通 5616319
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924666
邀请新用户注册赠送积分活动 1901610
关于科研通互助平台的介绍 1763068