Авербух Е.Л.   Хвостова О.Е.   Куркин А.А.  

Численное моделирование оползания грунта вблизи опор мостов и других подводных конструкций

Reporter: Авербух Е.Л.

 За последние десятилетие заметно возросла интенсивность использования морских берегов, океанического шельфа и прибрежных регионов, плотность населения в которых постоянно возрастает. Все более активно начинает использоваться океанский шельф (процент нефти, добытой на нефтяных платформах, возрастает с каждым годом). Этот факт, в свою очередь вызывает стремительный рост берегового техногенного строительства. Оползание грунта вблизи опор мостов и других подводных конструкций должно быть оценено и спрогнозировано.
Для моделирования такого класса задач со свободными границами, сопровождающиеся сильно – нелинейной деформацией в процессе движения, в настоящее время все большее распространение приобретают бессеточные методы.
В качестве основы моделирования был выбран гидродинамический метод сглаженных частиц. Он состоит в дискретизации сплошной среды конечным набором лагранжевых частиц. При использовании метода, основные уравнения движения трансформируются в уравнения для взаимодействующих частиц. Функции, входящие в систему уравнений движения, например, давление или плотность, представляются в виде некоторой финитной функции, которая может быть продифференцирована аналитически.
В рамках данной работы было проведено математическое моделирование трехмерной системы уравнений Навье – Стокса, описывающей движение оползневого потока вблизи подводных конструкций различной природы. На представленных в данной работе задачах в трехмерной постановке могут быть выявлены основные достоинства и возможности метода. В связи с тем, что сплошная среда моделируется лагранжевыми частицами можно наблюдать высокую степень физичности метода. Вследствие того, что частицы допускают произвольную связность между собой, SPH позволяет рассчитывать задачи с большими деформациями расчетной области и разрывами течений. Все вышеперечисленное указывает на актуальность и эффективность использования данного метода при численном моделировании оползания грунта вблизи опор мостов и других подводных конструкций.


To reports list