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风沙运动的散体动力学模型及其动力学过程

闫民  孙保平  鹿振友  姚立红  郭世怀  
【摘要】:风是散体沙粒运动的原动力 ,使沙粒在一定的空间和地形中运动。在一定的时空尺度内 ,风沙运动具有离散系统的动力学特征。运用DEM(散体单元法 ) ,结合相关学科的研究方法 ,依照系统中风场对沙粒的作用机制 ,确立沙粒之间以及沙粒与沙床之间的本构关系 ,设立相应的边界条件 ,建立风沙粒沙床的离散系统的散体动力学模型。从单颗沙粒这一基本尺度出发 ,对风沙运动研究中重大问题纳入同一散体模型 ,并对风沙运动过程中沙粒所表现出的各种运动方式 ,视为风沙系统的动力学同一问题 ,进行整体描述。在此基础上 ,可建立相应的实验模型 ,对散体动力学模型的理论模拟结果和实验结果进行对比。验证所建模型的正确性和可行性。这一探索将为风沙运动的分析研究提供新的思路和方法 ,对于促进风沙运动理论的发展和防治沙实践 ,都有十分重要的意义。

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