基于格子Boltzmann方法饱和土体 一维固结数值解

摘要：

针对饱和土体的Terzagjhi一维固结问题,基于D1Q2离散速度模型,推导出各离散速度方向上的平衡态分布函数,同时采用BGK近似处理Boltzmann方程的碰撞项,建立了在时间、空间上离散的格子Boltzmann模型.然后采用Chapman-Enskog多尺度展开技术和Taylor公式级数展开方法,将微观的格子Boltzmann模型还原为宏观的一维固结微分方程.为便于分析,对饱和土体的一维固结方程进行了量纲一化处理,并建立了实际物理单位与格子单位之间的转化关系.最后基于格子Boltzmann方法采用Visual C++语言编制了相应的计算程序,分别计算了单面排水和双面排水情况下,不同时步饱和土体中超孔隙水压力的分布情况,并将相应的数值计算结果与经典的解析解进行了分析对比.研究表明:该方法的数值解与理论解的吻合程度较好,验证了格子Boltzmann方法在计算饱和土体一维固结问题方面的有效性.

关键词：饱和土体、格子Boltzmann方法、一维固结、数值解

所属期刊栏目：35

分类号：TU44;S277.9(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51508253,51668028,51408284

在线出版日期：2017-11-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：874-880