基础建设多重灾害先进模拟与试验技术之研究.PDFVIP

計畫編號： BE03-01 計畫名稱：異質性流體與固體 系統之微力學理論與大型計算研究 計畫主持人：楊德良 計畫摘要 中( ) ： 本子計劃主要工作內容在於建立一創新的流體與固體互制模 式，以深入探討土石流發生的機制行為。期有效分析土石運動此複雜 的物理系統，本計畫將由巨觀的理論建立及微觀的力學數值分析兩個 方向個別探討。在數值模式的部份，我們將直接模擬不可壓縮那維爾 史托克斯流與粒子之間的複雜流固互制行為，為了有效處理此複雜系 統衍生的龐大矩陣計算，有效率的平行計算程式與可靠的大型平行計 算平台的設立將會是此部分的工作重點。至於理論建構方面，則著重 於流固運動及互制行為的整體行為，主要分為粒子流、泥流以及土石 混合流三部份，並於計畫中個別做探討。 計畫摘要 (英) ： The proposed sub-project aims to develop a novel modeling technique to characterize the dynamic behavior of the heterogeneous fluid-solid system as the occurring mechanism of the debris surges. Due to the complicated system, our research tends to investigate the debris flow surges from two different points of view. One regards the debris flow as the incompressible Navier-Stokes flow involving heterogeneous solid-fluid mixtures. A large-scale computational model is developed to study the micromechanics interaction between the constituents of debris flow surges, and structural responses to the flow. The other is to theoretically study the dynamics of debris flow in three phases, in each one of which we have independent subjects mainly related to the dynamics of stone flow, mud flow, and the mixture of stone and mud, respectively. 計畫編號： BE03-02 計畫名稱：固液二相流於微觀力學行為下的內部影像實驗分析與理論 建立 計畫主持人：卡艾瑋 計畫摘要 中( ) ： 本子計畫將會利用新穎的實驗技術及經過適當簡化過的理論來 探究在高濃度土石流和渾濁流中的固體與液體之互動。計畫之目標係 藉由微觀的角度去更近一步了解此種流體 (泥流或濁流、沙礫、岩石 碎屑和包含樹木之土石流 ) 與浸泡在此種流體中之結構物 (橋墩、停 機坪和基腳)的相互運動。實驗的第一個部份係利用特殊的履帶機設 備製造出包含數以萬計之顆粒所構成之穩定土石流。實驗的第二個部 份會把重心放在利用少量顆粒來測試顆粒與顆粒、顆粒與液體及流體 與結構之相互運動。最後，實驗的第三個部份將會檢視由重力驅動或 射流導之粗顆粒渾濁流之運動。以上所有之實驗，我們將利用必威体育精装版研 發之影像技術來量測流體與固體之相互運動。透過相同折射率之固體 與液體、醫學用內視探針或聲納影像量測技術，我們將可以擷取到高 濃度流內部之動力資料。擷取 出來之資料將透過影像處理技術來獲得 速度場及濃度場。最終，透過適當簡化的理論 (慣性流體動力學及多 物體運動之統計分析)可對結果做進一步的闡述。 計畫摘要 (英) ： This sub-project will use novel experimenta