The 7th National Conference on Computational Mechanics of Granular Materials in conjunction with The 4th International Symposium on Computational Particle Technology (CMGM-2024 & CPT-2024)

冲刷中涉及水流和泥沙运动，是一种复杂的流动类型。在冲刷中，水流和泥沙强烈相互作用，引起自由界面和水-砂界面变形较大，甚至破碎。这种水力现象广泛存在水利工程中。而且水力条件和泥沙特性都能够影响到泥沙的运动形态。
        本研究基于混合理论，采用半隐式移动粒子法MPS进行离散，采用本构方程描述泥沙运动，模拟计算水流冲刷泥沙运动。在计算中，采用显式不可压格式计算压强场，得到水流的压强分布。这种显式不可压格式能够方便进行并行计算，提高计算效率，在大规模泥沙运动和水流流动中能够发挥优势。
        本研究采用这种显式不可压EI-MPS方法模拟冲刷中水流与泥沙相互作用，得到水流的自由界面变化和水-砂界面变化。模拟计算的自由水面和水-砂界面和与试验测量结果进行对比，验证EI-MPS粒子模型。在验证模型中，采用不同的粒子间距进行模拟，分析粒子模型的数值收敛性。
        研究内容包括：
        1）采用验证的模型模拟水流冲刷泥沙运动。在模拟中采用不同深度水流引起的溃坝流冲刷泥沙，分析泥沙冲刷效率。
        2）采用验证的模型模拟不同孔口尺寸下水流冲刷泥沙运动，分析泥沙冲刷效率。
        3）采用验证的模型模拟不同深度泥沙在特定水流条件下引起的泥沙运动，分析泥沙冲刷效率。

MPS,冲刷,显式时间积分法,界面