結合水力機械問題のためのマテリアルポイント法

この論文では、大変形を受ける流体飽和土の結合水力機械問題を解決するためのマテリアルポイント法（MPM）の新しい定式化について説明します。時間と共に水位の変化を含む水–孔隙流体結合MPMアルゴリズムがBiotの混合理論に基づいて提案され、ハイドロメカニカル相互作用問題を解決します。提案された方法の精度は、一次元の圧密試験のシミュレーション結果を対応する解析解と比較することによって検証されます。提案された方法で使用されるMPMパラメータの感度分析が行われ、メッシュあたりの粒子数およびメッシュサイズが解の精度に与える影響が調査されます。提案された方法の能力を示すために、浸出による大規模堤防破壊の物理モデル実験がシミュレーションされています。水位の時間依存的変化を伴った堤防モデルの挙動は、実験観察とよく一致します。浸出による破壊のメカニズムは、シミュレーションから計算された孔隙水圧および有効応力を調査することによって論じられます。