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姓名 陸威宇(WEI-YU LU) 查詢紙本館藏 畢業系所 土木工程學系 論文名稱 渠道中障礙物受顆粒流撞擊之數值模擬 相關論文 檔案 [Endnote RIS 格式]
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摘要(中) 土石流等天然災害可以被認定為顆粒流,為了解在土石流中,巨大顆粒與顆粒流整體的差異,本研究以PFC3d數值模式模擬,渠道中不同位置障礙物受到顆粒流撞擊的情況,並加入三個位置不同之大顆粒,比較共計八組模擬中的各項參數變化,並透過實驗與模擬的輪廓比較驗證模擬是否精確。
在障礙物所受的衝擊力中可以發現,在加入大顆粒之後,對於不同位置的障礙物的衝擊力最大值,並非全部上升。反而在大顆粒被抬升至顆粒流表面之後,顆粒流對位障礙物位在較下游情況下的衝擊力峰值較未加入大顆粒前低。同時我們也比較了不同位置的障礙物對於阻擋顆粒流流動的效果。摘要(英)
The movements of debris flows, landslides and debris avalanches can be regarded as granular flows. In order to understand the effect of the large particles in the debris flow, this study uses PFC3D to simulate the impact force upon the obstacles located at different locations in the channel by allocating three large particles in the source area prior to the mass movement. The results of numerical simulation were verified by the flume experiment with good agreement. The impact force of large particles upon obstacles depends on the location of the obstacles. We also compare the blocking effect of the obstacles at different locations.關鍵字(中) ★ PFC3d
★ 顆粒流
★ 衝擊力
★ 障礙物位置
★ 巨形顆粒關鍵字(英) ★ PFC3d
★ granular flows
★ impact force
★ obstacle
★ large particle論文目次 摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 X
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究動機與目的 2
1.3研究方法 2
1.4論文架構 3
第二章 文獻回顧 5
2.1臨界時間步長 5
2.1.1臨界時間步長 5
2.1.2元素剛度矩陣與元素質量矩陣 7
2.2顆粒流對剛體結構的撞擊力 9
2.2.1顆粒流對剛體結構撞擊的實驗 9
2.2.2顆粒流對剛體結構撞擊的模擬 12
2.3土石流衝擊歷程分析 16
第三章 研究方法 18
3.1模擬配置 18
3.2實驗設置 21
3.3模擬步驟與分析方法 24
3.3.1模擬步驟 24
3.3.2分析方法 27
第四章 研究結果與討論 28
4.1模擬結果 28
4.1.1模型參數比較 28
4.1.2小顆粒模擬 32
4.1.2小顆粒加入大顆粒模擬 39
4.2實驗結果 47
4.2.1 Load cell 校正 47
4.2.2小顆粒實驗 47
4.2.3小顆粒加入大顆粒實驗 53
4.3比較與討論 58
4.3.1實驗與模擬幾何形狀比較 58
4.3.2大顆粒三維運動軌跡 64
4.3.2各項微觀參數變化比較 68
4.3.4結果討論 76
第五章 結論與建議 79
5-1結論 79
5-2建議 80
參考文獻 81
附錄一 不同案例之元素剛度矩陣與元素質量矩陣 83
附錄二 不同堆積之臨界時間步長 87參考文獻
[1] 李璟芳(2009),「邊界條件與材料組成對顆粒流堆積型態及流動特性之效應」,國立中央大學,博士論文
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[4] 張欽舜(2014),「顆粒流對垂直平板撞擊力之數值模擬」,國立中央大學,碩士論文
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