书籍详情
库岸滑坡涌浪数值模拟方法
作者：毛佳，赵兰浩
出版社：河海大学出版社
出版时间：2020-12-01
ISBN：9787563065905
定价：¥80.00
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内容简介
本书以库岸边坡失稳运动及滑坡涌浪为研究对象，在中国博士后科学基金（2019M651677）、国家重点研发计划（2018YFC0406705）的资助下，建立了模拟滑坡体运动、滑坡体入水产生涌浪和涌浪传播等连续过程的数值分析方法。本书首先介绍了瓦伊昂、柘溪、三峡等典型滑坡涌浪案例，回顾了滑坡涌浪问题的国内外研究进展。此后，围绕滑坡涌浪数值模拟方法，介绍了滑坡体运动过程数值模拟方法，其中包括离散单元法、势函数离散单元法，并提出了切向接触力计算方法。针对涌浪产生过程的数值模拟，首先提出了多相介质界面捕捉的Level Set方法，解决了滑坡涌浪数值模拟过程中的多相介质界面相互作用的关键难题，然后根据滑坡体组成和物理力学性质的不同，分别对土质和岩质两类库岸边坡开展了研究，提出了土质、岩质边坡滑坡运动及涌浪产生的数值模拟方法，最后研究了涌浪传播过程的数值模拟方法。
作者简介
暂缺《库岸滑坡涌浪数值模拟方法》作者简介
目录
第1章 滑坡及滑坡涌浪
1.1 滑坡及滑坡涌浪问题的研究背景
1.2 典型滑坡涌浪案例
1.2.1 瓦伊昂水库滑坡
1.2.2 柘溪水库塘岩光滑坡
1.2.3 三峡库区千将坪滑坡
1.3 滑坡失稳运动研究进展
1.3.1 滑坡失稳分类
1.3.2 滑坡失稳判别
1.3.3 滑坡运动过程分析
1.4 滑坡涌浪产生研究进展
1.4.1 滑坡涌浪产生的物理试验方法
1.4.2 滑坡涌浪产生的数值模拟方法
1.5 滑坡涌浪传播过程研究进展
1.6 本书研究内容
第2章 滑坡体运动数值模拟方法
2.1 滑坡体运动研究概述
2.2 滑坡运动的经验公式法
2.2.1 能量法
2.2.2 潘家铮垂直条分法
2.2.3 谢德格尔法
2.3 离散单元法
2.4 势函数离散单元法
2.4.1 接触力计算方法
2.4.2 势函数定义
2.4.3 切向接触力模型
2.4.4 控制方程及求解
2.5 数值方法验证及应用
2.5.1 含节理边坡的倾倒
2.5.2 东河口滑坡
2.5.3 唐家山滑坡
2.5.4 白格滑坡
第3章 多相介质界面捕捉的Level Set方法
3.1 相问界面问题研究概述
3.2 有限元数值离散格式
3.2.1 特征线法
3.2.2 两步Taylor-Galerkin离散方法
3.3 Level Set(LS)方法
3.4 Conservative Level Set方法
3.5 Improved Conservative Level Set方法
3.5.1 两相流界面捕捉的ICLS方法
3.5.2 多相流ICLS方法
3.5.3 ICLS方法控制方程离散
3.6 数值方法验证
3.6.1 Zalesak圆盘在两相旋转流场中的运动
3.6.2 Zalesak圆盘在三相旋转流场中的运动
3.6.3 圆在二维剪切流场中的运动
3.6.4 球在三维剪切流场中的运动
第4章 土质边坡滑坡涌浪数值模拟方法
4.1 土质边坡滑坡涌浪产生研究进展概述
4.2 涌浪预测的经验公式法
4.2.1 Noda法
4.2.2 潘家铮法
4.2.3 水科院模式
4.3 土质滑坡体的物理力学属性与本构模型
4.4 三相流模型及数值求解方案
4.4.1 控制方程
4.4.2 半隐式数值离散格式
4.4.3 黏性项隐式求解格式
4.4.4 边界积分项的处理
4.4.5 求解步骤
4.5 数值方法验证及应用
4.5.1 水柱塌落数值模拟
4.5.2 Rayleigh-Taylor不稳定
4.5.3 水下土质滑坡体滑坡涌浪数值模拟
4.5.4 Lituya湾土质库岸边坡滑坡涌浪数值模拟
4.5.5 向家坝库区哈老窝滑坡体滑坡涌浪数值模拟
第5章 岩质边坡滑坡涌浪数值模拟方法
5.1 岩质边坡滑坡涌浪产生研究概述
5.2 岩质滑坡体特性分析
5.3 浸入边界法
5.3.1 基本理论
5.3.2 数值求解方案
5.3.3 数值方法验证
5.4 高解析度CFD-DEM流固耦合模型及数值求解方案
5.4.1 固体运动控制方程
5.4.2 流体运动控制方程
5.4.3 流固耦合作用力
5.4.4 高解析度CFD-DEM耦合系统交错迭代求解格式一
5.5 数值方法验证及应用
5.5.1 涡激振动
5.5.2 方块驰振
5.5.3 颗粒沉降
5.5.4 二维刚性滑块水下滑坡涌浪数值模拟
5.5.5 水下可变形滑坡体滑坡涌浪数值模拟
5.5.6 Lituya湾滑坡涌浪数值模拟
第6章 涌浪传播数值模拟方法
6.1 涌浪传播研究概述
6.2 考虑干湿界面处理的数值求解方案
6.2.1 控制方程
6.2.2 有限元求解格式
6.2.3 有限元求解格式的和谐性
6.2.4 干湿界面处理方法
6.3 数值方法验证及应用
6.3.1 干湿区域上的Riemann问题
6.3.2 静水中部分淹没驼峰问题
6.3.3 溃坝水流过三角形障碍物问题
6.3.4 向家坝库区哈老窝库岸边坡滑坡涌浪传播数值模拟
参考文献
1.1 滑坡及滑坡涌浪问题的研究背景
1.2 典型滑坡涌浪案例
1.2.1 瓦伊昂水库滑坡
1.2.2 柘溪水库塘岩光滑坡
1.2.3 三峡库区千将坪滑坡
1.3 滑坡失稳运动研究进展
1.3.1 滑坡失稳分类
1.3.2 滑坡失稳判别
1.3.3 滑坡运动过程分析
1.4 滑坡涌浪产生研究进展
1.4.1 滑坡涌浪产生的物理试验方法
1.4.2 滑坡涌浪产生的数值模拟方法
1.5 滑坡涌浪传播过程研究进展
1.6 本书研究内容
第2章 滑坡体运动数值模拟方法
2.1 滑坡体运动研究概述
2.2 滑坡运动的经验公式法
2.2.1 能量法
2.2.2 潘家铮垂直条分法
2.2.3 谢德格尔法
2.3 离散单元法
2.4 势函数离散单元法
2.4.1 接触力计算方法
2.4.2 势函数定义
2.4.3 切向接触力模型
2.4.4 控制方程及求解
2.5 数值方法验证及应用
2.5.1 含节理边坡的倾倒
2.5.2 东河口滑坡
2.5.3 唐家山滑坡
2.5.4 白格滑坡
第3章 多相介质界面捕捉的Level Set方法
3.1 相问界面问题研究概述
3.2 有限元数值离散格式
3.2.1 特征线法
3.2.2 两步Taylor-Galerkin离散方法
3.3 Level Set(LS)方法
3.4 Conservative Level Set方法
3.5 Improved Conservative Level Set方法
3.5.1 两相流界面捕捉的ICLS方法
3.5.2 多相流ICLS方法
3.5.3 ICLS方法控制方程离散
3.6 数值方法验证
3.6.1 Zalesak圆盘在两相旋转流场中的运动
3.6.2 Zalesak圆盘在三相旋转流场中的运动
3.6.3 圆在二维剪切流场中的运动
3.6.4 球在三维剪切流场中的运动
第4章 土质边坡滑坡涌浪数值模拟方法
4.1 土质边坡滑坡涌浪产生研究进展概述
4.2 涌浪预测的经验公式法
4.2.1 Noda法
4.2.2 潘家铮法
4.2.3 水科院模式
4.3 土质滑坡体的物理力学属性与本构模型
4.4 三相流模型及数值求解方案
4.4.1 控制方程
4.4.2 半隐式数值离散格式
4.4.3 黏性项隐式求解格式
4.4.4 边界积分项的处理
4.4.5 求解步骤
4.5 数值方法验证及应用
4.5.1 水柱塌落数值模拟
4.5.2 Rayleigh-Taylor不稳定
4.5.3 水下土质滑坡体滑坡涌浪数值模拟
4.5.4 Lituya湾土质库岸边坡滑坡涌浪数值模拟
4.5.5 向家坝库区哈老窝滑坡体滑坡涌浪数值模拟
第5章 岩质边坡滑坡涌浪数值模拟方法
5.1 岩质边坡滑坡涌浪产生研究概述
5.2 岩质滑坡体特性分析
5.3 浸入边界法
5.3.1 基本理论
5.3.2 数值求解方案
5.3.3 数值方法验证
5.4 高解析度CFD-DEM流固耦合模型及数值求解方案
5.4.1 固体运动控制方程
5.4.2 流体运动控制方程
5.4.3 流固耦合作用力
5.4.4 高解析度CFD-DEM耦合系统交错迭代求解格式一
5.5 数值方法验证及应用
5.5.1 涡激振动
5.5.2 方块驰振
5.5.3 颗粒沉降
5.5.4 二维刚性滑块水下滑坡涌浪数值模拟
5.5.5 水下可变形滑坡体滑坡涌浪数值模拟
5.5.6 Lituya湾滑坡涌浪数值模拟
第6章 涌浪传播数值模拟方法
6.1 涌浪传播研究概述
6.2 考虑干湿界面处理的数值求解方案
6.2.1 控制方程
6.2.2 有限元求解格式
6.2.3 有限元求解格式的和谐性
6.2.4 干湿界面处理方法
6.3 数值方法验证及应用
6.3.1 干湿区域上的Riemann问题
6.3.2 静水中部分淹没驼峰问题
6.3.3 溃坝水流过三角形障碍物问题
6.3.4 向家坝库区哈老窝库岸边坡滑坡涌浪传播数值模拟
参考文献
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