Variable passing method for combining 3D MPM–FEM hybrid and 2D shallow water simulations of landslide‐induced tsunamis

有限元法 浅水方程 材料点法 波浪和浅水 地质学 自由面 欧拉路径 网格生成 联轴节(管道) 计算机科学 机械 结构工程 工程类 物理 数学分析 数学 拉格朗日 机械工程 海洋学
作者
Shaoyuan Pan,Reika Nomura,Guoming Ling,Shinsuke Takase,Shuji Moriguchi,Kenjiro Terada
出处
期刊:International Journal for Numerical Methods in Fluids [Wiley]
卷期号:96 (1): 17-43
标识
DOI:10.1002/fld.5233
摘要

Abstract With a view to simulating the entire process of a landslide‐triggered tsunami, ranging from tsunami generation to offshore wave propagation, with relatively low computational costs, we present a 2D–3D coupling strategy to bridge 3D MPM–FEM hybrid and 2D shallow water (SW) simulations. Specifically, considering the difference in basis functions between the 3D and 2D analysis methods, we devise a novel variable passing scheme in the domain overlapping method, in which a slightly overlapped domain enables the generated wave to pass through the connection boundaries with as little discrepancy as possible. For the tsunami generation stage in the 3D domain, the hybrid method combining the finite element method (FEM) and material point method (MPM) is adopted. In this method, the 3D governing equation of the solid phase is solved with the MPM, whereas the well‐established 3D stabilized FEM is applied to that of the fluid phase in an Eulerian frame. Additionally, the phase‐field method is employed to track the free surface of the 3D fluid domain. On the other hand, the SW equation that represents the offshore wave motion in the 2D domain is solved by the 2D stabilized FEM. Several numerical examples are presented to demonstrate the effectiveness of the developed scheme in properly passing the data from 3D/2D to 2D/3D domains.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
3秒前
3秒前
Lydia完成签到,获得积分10
5秒前
Dr大壮完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
8秒前
9秒前
DE2022发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
落后芹菜完成签到,获得积分10
15秒前
tao1225发布了新的文献求助10
16秒前
cctv18应助大秦帝国采纳,获得10
18秒前
你的微笑我舍不得完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
文文文完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
20秒前
Haomee完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
田様应助DE2022采纳,获得10
23秒前
WW发布了新的文献求助10
24秒前
文文文发布了新的文献求助10
26秒前
hhh完成签到 ,获得积分10
26秒前
苏木发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
27秒前
29秒前
研友_VZG7GZ应助zz采纳,获得10
30秒前
巫安白完成签到 ,获得积分10
30秒前
整齐的海云完成签到,获得积分10
31秒前
tao1225完成签到,获得积分10
32秒前
明亮的以蓝完成签到 ,获得积分10
32秒前
35秒前
36秒前
CipherSage应助甜美的眼睛采纳,获得30
38秒前
39秒前
CodeCraft应助美美熊采纳,获得10
40秒前
zz发布了新的文献求助10
40秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2471832
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2138211
关于积分的说明 5448863
捐赠科研通 1862106
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926057
版权声明 562747
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495326