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An efficient framework for structured material particle generation in multi-context modeling

delete2025-10-17
delete0
PRE
AI
Z
Zenan Huo
X
Xiangcou Zheng *
M
Michel Jaboyedoff
Y
Yury Podladchikov
G
Gang Mei
X
Xiong Tang
DOI:10.1007/s00366-025-02222-zdelete
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摘要

摘要

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高保真材料点法(MPM)模拟对预处理质量尤其敏感。本文提出了一种基于Julia的新型框架,用于快速生成2D/3D和复杂地形模型的高质量结构化材料粒子。该框架通过分区识别来分配非均质属性,并根据已知的地下结构或由斜坡局部基准面(SLBL)预测的破坏面来离散化复杂地形。为帮助选择合适的初始网格间距,本文为几何离散化误差以及与三分区模型相关的属性误差建立了理论上限。我们在基准案例中验证了该框架,并表明精细几何特征能被准确保留。排除数据加载和写入操作,可在10秒内生成多达1亿个结构化材料粒子。该框架支持算法组合,无需体积网格划分,并能在预处理期间实现快速的分辨率扫描。包括滑坡案例和与SLBL集成的可重现参数研究的MPM模拟进一步证明了该框架的鲁棒性和广泛应用潜力。因此,该框架为MPM提供了一种高效、通用的预处理解决方案,并有望推广至其他基于粒子的方法。
Keyword:
MPM
Structured material particle generation
Multi-context modeling
Julia language

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Engineering with Computers
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