利用相对速度法分析流固耦合界面的接触力特征及能量传递效应

摘要

利用控制体上的流体力学积分型方程,以及在准定常流假设条件下的Bernoulli公式,通过相对速度思想以及流体射流理论,推导了简化模型下的海啸触发过程中获取的动能和势能的比率关系式,从能量的角度表述出海啸初期阶段的海面形变与海底形变的关联性.表明当海底触发速度低于30m/s时,获得的动能小于势能的1/10强；当海底底面质点速度接近地震单侧破裂面或震中区强震记录仪上的质点速度O.1m/s-1m/s的量级时,获取的动能小于势能的1/100.因此对一般的火地震引起的海啸,其初始传播的波形可以通过地震引起的静态位移解代替.这比前人通过主周期差距来解释海啸模拟中给定的初始条件有新的更深入的认识.同时为了说明解析解结论的可靠性,利用Ansys/Ls-Dyna程序模拟二维情况下的海啸触发过程以印证解析结果.在此基础上,利用EDGRN/EDCMP程序分析了地震部分物理参数和几何参数对海啸能量的影响,表明位错量变化影响较大,而倾角变化的影响较小.