2017年3月1日水曜日

DualSPHysics Multi-Phase

Multi-Phase 関連で示されている文献はコチラ↓ 浸透力については以下の通り。
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0309170816300926
For simplicity, it is assumed that the water does not flow in the un-yielded region and seepage only acts at the interface of the un-yielded –yielded regions and the interface (see Fig. 3.1 ). Also, the soil mixture is assumed to be isotropic and fully saturated under drained conditions. Although the assumption that water does not flow in the un-yielded region is not strictly correct for the accurate representation of the seepage forces in the soil body, Darcy law forces are approximated in the on the yield surface which is our point of interest with this article. Other SPH practitioners ( Bui et al., 2007, Sakai et al., 2009 ) modelled seepage forces using Darcy law, by using a two SPH particles layers approach to superposition the liquid and soil layer. Unfortunately, this technique tends to be cumbersome and memory intensive. GPUs are memory restricted and such a 3-D model would not be feasible with the current tech- nology.
浸透力の取り扱いは境界面のみといった簡素化をされているようです。粒子法での間隙水のモデル化は負荷が大きすぎてダメ、というのは理解できます。モデル化も現段階では難しいでしょうね。
これだと越流浸食は計算できるかもしれませんが、パイピング破壊の計算はできません。ま、こちらは現行通りFEMで十分でしょうか。
https://www.kkr.mlit.go.jp/inagawa/safe/prevention/pdf/dike_mechanism.pdf

粒子法による越流浸食の簡単なモデル化について調べてみると、他にもありますね。
https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press28/press-161216-9-1.pdf
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsidre/84/1/84_I_31/_pdf
http://committees.jsce.or.jp/seibu_s01/system/files/0424tousaka.pdf

個人的には、ある閾値をもって破壊とみなすといった3つ目の文献は、分かりやすいと思います。が、土質であれば、拘束圧に依存した破壊基準を導入している方がしっくりきます。この点に関しては、計算する技術者が土質ベースか、流体ベースかで異なってくるかもしれません。

天然ダムの破堤のように、越流浸食が問題となる現象では、その視点で利用できるかもしれません。
早速、試してみましょう。

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