【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于滑坡诱发涌浪模拟方法领域，具体涉及一种基于czm和cel的流固耦合岩土灾变模拟方法。
技术介绍
1、山体滑坡引发的巨浪通常会释放巨大的能量，导致生命安全受到威胁、基础设施受损、环境污染和巨大的经济损失。因此能否利用数值模型准确预测山体滑坡诱发涌浪带来的危害，是后续研究与预防灾害发生的关键。
2、现有的数值模拟方法在处理大变形问题以及流固耦合问题上具有一定的局限性，如：dem-cfd耦合方法，该方法计算复杂度较高，特别是在处理大尺度以及长时间模拟时，需要大量的计算资源和时间来进行颗粒-流体耦合计算；再如：sph方法，会引入数值扩散，这将影响重要的详细信息，如申请公布号cn115795985a；再如：mpm材料点法，由于积分点(物质点)的数量在单元中不是恒定的，所以会出现单元交叉误差和零空间误差的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种基于czm和cel的流固耦合岩土灾变模拟方法，其避免了上述缺点，并且能解决滑坡体内部的断裂行为，对引发浪涌高度的影响的问题，探究岩土灾变的危害。
2、为了实现上述目的，本专利技术的一种基于czm和cel的流固耦合岩土灾变模拟方法，包括以下步骤，s1：简化物理模型，将复杂的三维地质模型简化为二维的物理几何模型；s2：将物理几何模型中不同的区域用不同的网格划分；s3：设定边界条件，设定基底和土体在初始状态下具有连续均匀性，无初始应力，考虑滑坡体的重力加速度；整个物理几何模型的位移是固定的，滑动面的所有节点的自由度都是
3、进一步地，步骤s2中，在abaqus软件中，将基底区域采用四边形实体单元；滑坡体、水和空隙区采用cel单元 ；滑坡体与土体的接触面以及滑坡体单元之间采用cohesive单元。土体粘聚力通过cohesive单元进行表征，将cohesive单元的抗拉强度设置为土体粘聚力。
4、进一步地，步骤s4中，牵引分离定律采用的是线性软化规律，如式（1）所示：
5、
6、其中， t n表示模型法向牵引黏聚力，d表示的是模型达到强度极限后发生损伤的损伤因子，表示未发生损伤时的模型黏聚力。
7、进一步地，步骤s4中，采用欧拉体积分数evf来跟踪材料通过网格的流动，欧拉体积分数evf可通过abaqus的后处理模块导出具体数值；水的evf设置为1，表示完全占有，而空隙区的evf设置为0，表示完全没有任何物质，滑坡体进入水的过程中，水的单元会流入到空隙区，导致空隙区的evf值发生变化。
8、进一步地，在abaqus软件中，设置cohesive单元的属性如下：
9、表1 cohesive单元的属性
10、;
11、有益效果
12、1、采用了cel方法用于分析滑坡体与水接触后的流固耦合行为，czm用于分析滑坡体与土体以及滑坡体内部的断裂行为，两种方法完整阐述了滑坡体引发涌浪的全过程。规避了现有方法的缺点。
13、2、设置了cohesive单元的属性和线性软化规律，让滑坡体与土体之间以及滑坡体内部的断裂行为更加地准确。
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1.一种基于CZM和CEL的流固耦合岩土灾变模拟方法，其特征在于，包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于CZM和CEL的流固耦合岩土灾变模拟方法，其特征在于，步骤S2中，在Abaqus软件中，将基底区域采用四边形实体单元；滑坡体、水和空隙区采用CEL单元 ；滑坡体与土体的接触面以及滑坡体单元之间采用Cohesive单元，土体粘聚力通过cohesive单元进行表征，将cohesive单元的抗拉强度设置为土体粘聚力。
3.根据权利要求1所述的一种基于CZM和CEL的流固耦合岩土灾变模拟方法，其特征在于，步骤S4中，牵引分离定律采用的是线性软化规律，如式（1）所示：
4.根据权利要求1所述的一种基于CZM和CEL的流固耦合岩土灾变模拟方法，其特征在于，步骤S4中，采用欧拉体积分数EVF来跟踪材料通过网格的流动，欧拉体积分数EVF通过Abaqus的后处理模块导出具体数值；水的EVF设置为1，表示完全占有，而空隙区的EVF设置为0，表示完全没有任何物质，滑坡体进入水的过程中，水的单元会流入到空隙区，导致空隙区的EVF值发生变化。
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...【技术特征摘要】
1.一种基于czm和cel的流固耦合岩土灾变模拟方法，其特征在于，包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于czm和cel的流固耦合岩土灾变模拟方法，其特征在于，步骤s2中，在abaqus软件中，将基底区域采用四边形实体单元；滑坡体、水和空隙区采用cel单元 ；滑坡体与土体的接触面以及滑坡体单元之间采用cohesive单元，土体粘聚力通过cohesive单元进行表征，将cohesive单元的抗拉强度设置为土体粘聚力。
3.根据权利要求1所述的一种基于czm和cel的流固耦合岩土灾变模拟方法，其特征在于，步骤s4中，牵引分离定律采用的...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱国金，宁宇，向天兵，王超，孟庆祥，陈佳敏，杨理想，薛浩宇，
申请(专利权)人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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