颗粒间摩擦力作为重要的物理参数,对粒状滑坡的变形、运动和扩散起着主导作用。然而,现有的滑坡功能模型忽略了粒状材料内部剪切过程中的摩擦能量损失,这意味着现有的滑坡和雪崩动力学模拟方法存在着根本的局限性。
研究人员提出了一种新的颗粒滑坡运动模型,该模型考虑了颗粒内部剪切引起的能量损失,首次使其成为一个更完整的滑坡动力学方程,能够描述摩擦能量耗散,这是现有模型中被忽略的一个重要因素。该模型基于颗粒材料的内部摩擦角以及滑坡速度、深度和其梯度的动态变化,并将内部剪切能量损失项纳入滑坡运动的平衡方程中。模拟结果表明,内部剪切能量损失对滑坡的变形、运动、扩展和最终沉积形态具有显著影响,并且与不考虑内部剪切能量损失的模拟结果相比,新模型能更有效地控制滑坡的扩展和运动,并更好地描述滑坡的沉积结构。
新模型为滑坡的物理解释和更准确地模拟滑坡奠定了基础,不仅适用于自然事件,还可应用于工业流中粒状材料的输送研究。相关研究成果发表于《Landslides》[1]。
[1] Landslide Dynamics With Energy Loss in Internal Shearing