????復(fù)雜地形下大規(guī)模滑坡動態(tài)模擬一直是地質(zhì)災(zāi)害研究領(lǐng)域的難點(diǎn)。傳統(tǒng)方法在處理滑坡體與崎嶇地形的接觸作用問題時,常因計算效率低或精度不足導(dǎo)致模擬結(jié)果失真,難以滿足實(shí)際工程需求。
????針對上述挑戰(zhàn),成都山地所張曉鵬博士、胡凱衡研究員及合作者提出了一種基于三角不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)模型與局部鄰域搜索方案的三維物質(zhì)點(diǎn)法高效模擬框架,改進(jìn)了基于距離和密度水平集函數(shù)的點(diǎn)面接觸檢測算法。該研究通過三角不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)模型精準(zhǔn)刻畫復(fù)雜地形幾何特征,并引入桶排序算法優(yōu)化滑坡體與地形的接觸檢測過程,顯著提升了粒子與三角網(wǎng)格匹配的計算效率。
????為驗證方法的有效性,團(tuán)隊通過彈性滑塊案例、水槽試驗,以及新磨村滑坡案例進(jìn)行了測試。結(jié)果顯示,新方法在接觸檢測效率上較基于密度和距離水平集的方法提升數(shù)倍,且模擬結(jié)果與理論解、實(shí)驗數(shù)據(jù)以及滑坡堆積形態(tài)高度吻合。
????所提出的方法具有易于集成的優(yōu)勢,可無縫嵌入高性能物質(zhì)點(diǎn)法計算框架,為復(fù)雜地形下地質(zhì)災(zāi)害動力學(xué)模擬提供了新思路,有望進(jìn)一步提升災(zāi)害預(yù)警的時效性與準(zhǔn)確性,為山區(qū)防災(zāi)減災(zāi)決策提供技術(shù)支撐。
????該研究得到了第二次青藏高原綜合科學(xué)考察(2019QZKK0902)、西藏自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計劃(XZ202301ZY0039G)、成都山地所自主部署項目(IMHE-ZDRW-01)及國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置”的聯(lián)合資助,成果以“Efficient local neighborhood search scheme for three-dimensional MPM modeling of large-scale landslides on complex terrain”為題,發(fā)表在巖土計算領(lǐng)域權(quán)威期刊?Computers and Geotechnics?上。
TIN三角網(wǎng)鄰域局部搜索算法(LNS)