Simulación en 3D de flujos de escombros con el método euleriano-lagrangeano acoplado y una investigación del desplazamiento
Autores: Xu, Haoding; He, Xuzhen; Shan, Feng; Niu, Gang; Sheng, Daichao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Simulación en 3D de flujos de escombros con el método euleriano-lagrangeano acoplado y una investigación del desplazamiento
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Distancias de agotamiento
Deslizamientos de tierra
Flujos de detritos
Simulaciones numéricas
Propiedades de los materiales
Relaciones de escala
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
En la gestión del riesgo de deslizamientos de tierra, es importante estimar la distancia de avance de los deslizamientos (o flujos de escombros) para poder estimar las consecuencias. Este estudio presenta una innovadora serie de ecuaciones adimensionales que estiman de manera efectiva las distancias de avance, respaldadas tanto por datos experimentales como por simulaciones numéricas. Empleamos el método Euleriano-Lagrangiano acoplado (CEL) para hacer frente a los desafíos presentados en deformaciones grandes durante los deslizamientos. El suelo se modela utilizando el modelo de Mohr-Coulomb, y se estudia la falla de taludes de suelo sin cohesión (por ejemplo, taludes de arena). Los resultados de la simulación se utilizan para estudiar las características de los flujos y las distancias de avance. Sugerimos una distancia de avance normalizada e introducimos nuevas relaciones de escala para ella bajo diferentes condiciones como diferentes ángulos de plano y propiedades de los materiales. Los flujos granulares bajo diferentes escalas pueden compararse directamente con esta nueva ley de escala. Las nuevas relaciones son validadas tanto por datos experimentales como por datos numéricos. Nuestro análisis revela que la distancia de avance normalizada en flujos de escombros depende de la geometría inicial, el ángulo de plano y las propiedades de los materiales. Un aumento en el volumen de escombros y el ángulo de plano puede contribuir a un aumento en la distancia de avance normalizada, mientras que un aumento en los ángulos de fricción provoca una disminución. En el caso de los deslizamientos, la distancia de avance normalizada depende de las propiedades de los materiales y el ángulo del talud. Un aumento en el ángulo del talud conduce a un aumento correspondiente en la distancia de avance normalizada.
Descripción
En la gestión del riesgo de deslizamientos de tierra, es importante estimar la distancia de avance de los deslizamientos (o flujos de escombros) para poder estimar las consecuencias. Este estudio presenta una innovadora serie de ecuaciones adimensionales que estiman de manera efectiva las distancias de avance, respaldadas tanto por datos experimentales como por simulaciones numéricas. Empleamos el método Euleriano-Lagrangiano acoplado (CEL) para hacer frente a los desafíos presentados en deformaciones grandes durante los deslizamientos. El suelo se modela utilizando el modelo de Mohr-Coulomb, y se estudia la falla de taludes de suelo sin cohesión (por ejemplo, taludes de arena). Los resultados de la simulación se utilizan para estudiar las características de los flujos y las distancias de avance. Sugerimos una distancia de avance normalizada e introducimos nuevas relaciones de escala para ella bajo diferentes condiciones como diferentes ángulos de plano y propiedades de los materiales. Los flujos granulares bajo diferentes escalas pueden compararse directamente con esta nueva ley de escala. Las nuevas relaciones son validadas tanto por datos experimentales como por datos numéricos. Nuestro análisis revela que la distancia de avance normalizada en flujos de escombros depende de la geometría inicial, el ángulo de plano y las propiedades de los materiales. Un aumento en el volumen de escombros y el ángulo de plano puede contribuir a un aumento en la distancia de avance normalizada, mientras que un aumento en los ángulos de fricción provoca una disminución. En el caso de los deslizamientos, la distancia de avance normalizada depende de las propiedades de los materiales y el ángulo del talud. Un aumento en el ángulo del talud conduce a un aumento correspondiente en la distancia de avance normalizada.