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申请/专利权人：广州市市政集团有限公司
摘要：本发明涉及一种基于MPS‑DEM耦合计算的矩形顶管减摩注浆扩散机制模拟方法，包括：根据DEM方法和MPS方法建立矩形顶管减摩注浆的仿真模型，其中该矩形顶管减摩注浆仿真模型包括：MPS流体域和DEM固体域及位于MPS流体域内的液体颗粒和位于DEM固体域中的固体颗粒，基于该固流混合仿真模型，模拟矩形顶管减摩注浆过程中的固‑流混合运动状态，进而得到减摩泥浆的注浆压力及浆液扩散方式。本发明的模拟方法通过分析液体颗粒与固体颗粒之间的拖拽力和相对运动状态，得到矩形顶管施工过程中浆液在管周土体中的流动路径和注浆压力分布，为顶管施工过程中的注浆控制和管土摩阻力计算提供理论依据，属于数值仿真技术领域。
主权项：1.基于MPS-DEM耦合计算的矩形顶管减摩注浆扩散机制模拟方法,其特征在于，包括以下步骤：S1：建立矩形顶管周围土层的DEM初始模型和减摩泥浆MPS初始模型，通过DEM初始模型和MPS初始模型耦合得到矩形顶管减摩注浆的仿真模型，将仿真模型中固体颗粒和液体颗粒的位置和速度进行初始化；S2：计算仿真模型中液体颗粒体积分数；S3：根据宾汉姆模型计算液体颗粒的剪应力；S4：基于固体颗粒的体积和颗粒数，计算固体颗粒对液体颗粒的阻力；S5：使用拉普拉斯模型和梯度模型对控制方程离散化，进行流体动量方程的求解，并更新固体颗粒和液体颗粒的位置，进行碰撞判断，判断是否为固体颗粒之间的碰撞，若不是，则返回步骤S2；S6：更新固体颗粒和液体颗粒的位置和速度；S7：计算固体颗粒刚性碰撞时的拖曳力；S8：计算液体颗粒对固体颗粒的拖曳力；S9：基于DEM内部迭代计算，判断DEM时间步长和MPS时间步长是否符合条件，若不符合，则返回S6；S10：更新固体颗粒和液体颗粒的位置，判断固体颗粒和液体颗粒之间的拖曳力是否相等，若不相等，则返回步骤S2；若固体颗粒和液体颗粒之间的拖曳力相等，基于固体颗粒的速度和位置代入MPS计算，得到减摩泥浆的注浆压力及浆液扩散方式，结束模拟。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 广州市市政集团有限公司 基于MPS-DEM耦合计算的矩形顶管减摩注浆扩散机制模拟方法
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