| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3-4页 |
| 1 绪论 | 第7-14页 |
| 1.1 工程背景及研究意义 | 第7-8页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第8-12页 |
| 1.2.1 DEM-SPH的直接数值模拟 | 第8-11页 |
| 1.2.2 基于局部平均的DEM-SPH耦合模拟 | 第11-12页 |
| 1.3 本文主要内容 | 第12-14页 |
| 2 DEM和SPH的基本理论与数值方法 | 第14-29页 |
| 2.1 光滑粒子流体动力学(SPH)基础与应用 | 第14-24页 |
| 2.1.1 SPH理论基础 | 第14-15页 |
| 2.1.2 SPH粒子近似 | 第15-17页 |
| 2.1.3 流体控制方程的SPH离散格式 | 第17-18页 |
| 2.1.4 SPH数值算法的验证 | 第18-24页 |
| 2.2 离散单元法(DEM)基础与应用 | 第24-28页 |
| 2.2.1 DEM颗粒的接触模型 | 第24-25页 |
| 2.2.2 DEM颗粒的碰撞模型 | 第25-26页 |
| 2.2.3 DEM数值算法的验证 | 第26-28页 |
| 2.3 本章小结 | 第28-29页 |
| 3 基于GPU并行的DEM-SPH耦合计算效率改进 | 第29-38页 |
| 3.1 GPU并行计算硬件基础 | 第29-31页 |
| 3.1.1 GPU硬件结构 | 第29页 |
| 3.1.2 GPU与CPU的硬件差异 | 第29-31页 |
| 3.2 CUDA多线程与执行模型 | 第31-32页 |
| 3.2.1 CUDA多线程编程模型 | 第31页 |
| 3.2.2 CUDA多线程并行执行模型 | 第31-32页 |
| 3.3 DEM-SPH基于GPU的并行实现 | 第32-35页 |
| 3.4 GPU并行计算性能测试 | 第35-37页 |
| 3.4.1 计算硬件配置与算例设置 | 第35页 |
| 3.4.2 计算效率分析 | 第35-37页 |
| 3.5 本章小结 | 第37-38页 |
| 4 基于局部平均的DEM-SPH耦合计算 | 第38-55页 |
| 4.1 局部平均方法 | 第38-39页 |
| 4.1.1 局部平均的数学基础 | 第38-39页 |
| 4.1.2 液相控制方程 | 第39页 |
| 4.1.3 固相控制方程 | 第39页 |
| 4.2 改进局部平均DEM-SPH耦合模型 | 第39-45页 |
| 4.2.1 局部平均技术的粒子描述 | 第40页 |
| 4.2.2 DEM耦合运动方程 | 第40-42页 |
| 4.2.3 SPH耦合动量方程 | 第42-45页 |
| 4.2.4 改进局部平均DEM-SPH耦合算法实现 | 第45页 |
| 4.3 改进局部平均DEM-SPH耦合计算结果分析 | 第45-53页 |
| 4.3.1 单颗粒入水测试 | 第45-48页 |
| 4.3.2 固液溃坝流动 | 第48-53页 |
| 4.4 本章小结 | 第53-55页 |
| 5 总结与展望 | 第55-57页 |
| 5.1 本文主要内容总结 | 第55页 |
| 5.2 不足与展望 | 第55-57页 |
| 参考文献 | 第57-63页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第63-64页 |
| 致谢 | 第64-66页 |
