CFD-DEM在岩土工程中的应用

本书主要围绕CFD-DEM 方法在岩土工程多个领域的 应用展开。 首先介绍了研究背景意 义、国内外研究综述等绪论 内容，接着阐述CFD-DEM 基本原理，包括方法、控制 方程、算法流程等，还考虑 了非规则颗粒形状及全解析 CFD方法，并提及CPU/GPU 并行加速技术。 在应用方面，详细探讨 了其在渗流潜蚀、隧道问题 和海洋岩土等领域的应用。 在渗流潜蚀中分析了渗流方 向、细颗粒迁移堵塞、颗粒 形状效应等影响；在隧道问 题里研究了泥浆泥膜性能、 渗流对隧道工作面破坏机制 及隧道掌子面注浆加固细观 力学；在海洋岩土方面，涉 及钙质砂渗流机理、海底滑 坡颗粒形状效应等内容。 最后进行总结与展望， 并列出参考文献，为CFD- DEM在岩土工程中的应用研 究提供了全面的参考。

第1章 绪论 1.1 研究背景及意义 1.2 国内外研究综述 1.3 本书组织构架与内容概述 1.4 本章小结 第2章 CFD-DEM基本原理 2.1 方法 2.2 控制方程 2.2.1 流体运动方程 2.2.2 颗粒运动方程 2.2.3 流体与颗粒之间的相互作用 2.3 算法流程 2.4 考虑非规则颗粒形状的CFD-DEM 2.4.1 颗粒运动方程 2.4.2 不规则颗粒拖曳力计算 2.5 全解析CFD方法与验证 2.5.1 全解析控制方程 2.5.2 颗粒沉降验证 2.6 CPU/GPU并行加速技术 第3章 CFD-DEM在渗流潜蚀问题中的应用 3.1 渗流方向对间断级配颗粒材料渗流潜蚀的影响 3.1.1 本节概要 3.1.2 数值模型设置 3.1.3 数值结果与讨论 3.1.4 本节小结 3.2 渗流潜蚀中细颗粒的迁移与堵塞行为 3.2.1 本节概要 3.2.2 数值模型设置 3.2.3 数值结果与讨论 3.2.4 本节小结 3.3 渗流作用下不规则形状颗粒迁移与堵塞的形态效应 3.3.1 本节概要 3.3.2 方法验证和模型描述 3.3.3 数值结果与讨论 3.3.4 本节小结 3.4 不规则颗粒骨架渗流过程中固有各向异性在入渗机制中的作用 3.4.1 本节概要 3.4.2 数值模型设置 3.4.3 数值结果和讨论 3.4.4 本节小结 第4章 CFD-DEM在隧道问题中的应用 4.1 不同渗透条件下泥浆泥膜气密性和力学稳定性 4.1.1 本节概要 4.1.2 数值模型设置 4.1.3 数值结果和讨论 4.1.4 泥膜在动态泥浆压力下的抗渗稳定性 4.1.5 泥膜在动浆压力下的力学稳定性 4.1.6 本节小结 4.2 渗流对水下隧道工作面破坏机制的影响 4.2.1 本节概要