基于SPH-FEM耦合算法的土质滑坡下输气管道应变响应分析

来源 :第二届无网格与粒子类方法研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xxziliao
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  利用ANSYS/LS-DYNA 和LS-PREPOST 前后处理模块,建立基于光滑粒子流体动力学-有限单元法(SPH-FEM)耦合的滑坡模型,考虑管土间非线性接触的特点,分析 X80 输气管道在滑坡大位移作用下的应变响应规律.SPH 方法作为一种具有无网格、自适应、稳定以及拉格朗日性质的动力学求解算法,特别适合求解滑坡等大变形问题,并能较好的模拟再现土体颗粒冲刷、绕流管道表面的动态全过程,更加贴近实际情况.依据已有的全尺度滑坡实验,验证了本研究耦合方法的准确性,通过设计算例获取了管道应变的分布特点,并定量分析了管道内压、滑坡位移量、滑坡宽度以及管道径厚比对管道轴向应变的影响规律.结果表明:管道的变形形式为梁式弯曲,最大应变发生在滑坡段中部和滑坡区与非滑坡区交界处附近;相同滑坡宽度下,随着滑坡位移量增大,管道轴向应变增速先慢后逐渐加快,当达到一定位移量后,逐渐趋于稳定.研究采用的耦合算法可为输气管道滑坡地质灾害的监测及防控提供定量依据.
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