در این پژوهش، یک مدل عددی سهبعدی برای تحلیل اندرکنش موج سیال-سازه (WSI) در سناریوی شکست سد با حضور مانع ساحلی و آببند ارائه شده است. شبیهسازیها با استفاده همزمان از دو روش محاسباتی لاگرانژ–اویلر انتخابی (ALE) و هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) در نرمافزار غیرخطی LS-DYNA انجام شده و نتایج با مقایسه تاریخچه زمانی نیروی وارد بر مانع صلب با دادههای آزمایشگاهی اعتبارسنجی شدهاند. روش SPH به دلیل ماهیت بدون شبکه و توانایی بهتر در شبیهسازی تغییر شکلهای بزرگ، شکست ناگهانی موج، تطابق فیزیکی و عددی دقیقتری نسبت به روش ALE ارائه میدهد. در ادامه، اثر پارامترهای هندسی آببند شامل ارتفاع، فاصله از مانع، شکل سطح مقطع و ابعاد طولی و عرضی آن بهصورت جامع بررسی شده است. نتایج نشان میدهد افزایش ارتفاع آببند با N5/7Fmax= در مقایسه با کاهش فاصله طولی با N4/13Fmax= نقش مؤثرتری در کاهش نیروی برخورد موج دارد. همچنین، مقطع دایرهای با N1/27 بیشترین و مقطع نیمدایرهای پشت به مانع با N4/9 کمترین نیرو را ایجاد میکند. افزایش بعد طولی آببند موجب کاهش ۲۸٪ و افزایش بعد عرضی آن موجب کاهش ۳۳٪ نیروی سیال میشود.
An R-d, Jiang D-p, Yu C-h, Li Y-l. Numerical simulation of tsunami-like wave impacting on breakwater by CLSVOF/IB method. China Ocean Engineering. 2021;35(5):676-86.
Maghsoodi R, Khademalrasoul A, Sarkardeh H. 3D numerical simulation of dam-break flow over different obstacles in a dry bed. Water Supply. 2022;22(4):4015-29.
Capasso S, Tagliafierro B, Güzel H, Yilmaz A, Dal K, Kocaman S, et al. A numerical validation of 3D experimental dam-break wave interaction with a sharp obstacle using DualSPHysics. Water. 2021;13(15):2133.
Tian X, editor Smooth particle hydrodynamics simulation of dam-break impacting different obstacles. Journal of Physics: Conference Series; 2021: IOP Publishing.
Mokbel M, Aland S. An ALE method for simulations of axisymmetric elastic surfaces in flow. International journal for numerical methods in fluids. 2020;92(11):1604-25.
نوربخش ا، روزبهانی ف، کوهینی تفرشی م. شبیهسازی جریان ماسه به وسیله روش هیدرودینامیک ذرات هموار با تراکمپذیری جزئی. مجلۀ مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز. 1398، د. 49، ش. 2، ص 337-46.
Ye T, Pan D, Huang C, Liu M. Smoothed particle hydrodynamics (SPH) for complex fluid flows: Recent developments in methodology and applications. Physics of Fluids. 2019;31(1).
Wang FZ, Animasaun I, Muhammad T, Okoya S. Recent advancements in fluid dynamics: drag reduction, lift generation, computational fluid dynamics, turbulence modelling, and multiphase flow. Arabian Journal for Science and Engineering. 2024;49(8):10237-49.
Nishiura D, Furuichi M, Sakaguchi H. Computational performance of a smoothed particle hydrodynamics simulation for shared-memory parallel computing. Computer Physics Communications. 2015;194:18-32.
Xu X, Jiang Y-L, Yu P. SPH simulations of 3D dam-break flow against various forms of the obstacle: Toward an optimal design. Ocean Engineering. 2021;229:108978.
Zheng X, Rubinato M, Liu X, Ding Y, Chen R, Kazemi E. SPH simulation of sediment movement from dam breaks. Water. 2023;15(17):3033.
Tian B, Li L. A five-equation model based global ale method for compressible multifluid and multiphase flows. Computers & Fluids. 2021;214:104756.
Yang Y, Richter T, Jäger W, Neuss‐Radu M. An ALE approach to mechano‐chemical processes in fluid–structure interactions. International Journal for Numerical Methods in Fluids. 2017;84(4):199-220.
Siemann M, Langrand B. Coupled fluid-structure computational methods for aircraft ditching simulations: Comparison of ALE-FE and SPH-FE approaches. Computers & structures. 2017;188:95-108.
Cai Z, Topa A, Djukic LP, Herath MT, Pearce GM. Evaluation of rigid body force in liquid sloshing problems of a partially filled tank: Traditional CFD/SPH/ALE comparative Ocean Engineering. 2021;236:109556.
Eirís A, Ramírez L, Couceiro I, Fernández-Fidalgo J, París J, Nogueira X. MLS-SPH-ALE: A review of meshless-FV methods and a unifying formulation for particle discretizations. Archives of Computational Methods in Engineering. 2023;30(8):4959-81.
Carrington DB, Monayem A, Mazumder H, Heinrich JC. Three-dimensional local ALE-FEM method for fluid flow in domains containing moving boundaries/objects interfaces. Los Alamos National Laboratory (LANL), Los Alamos, NM (United States); 2015.
Zeng X, Li K, Scovazzi G. An ALE/embedded boundary method for two-material flow simulations. Computers & Mathematics with Applications. 2019;78(2):335-61.
Aureli F, Maranzoni A, Petaccia G, Soares-Frazão S. Review of experimental investigations of dam-break flows over fixed bottom. Water. 2023;15(6):1229.
Wang B, Liu W, Wang W, Zhang J, Chen Y, Peng Y, et al. Experimental and numerical investigations of similarity for dam-break flows on wet bed. Journal of 2020;583:124598.
Kocaman S, Güzel H, Evangelista S, Ozmen-Cagatay H, Viccione G. Experimental and numerical analysis of a dam-break flow through different contraction geometries of the channel. Water. 2020;12(4):1124.
Kusuma MSB, Setiawati T, Farid M. Experimental model of dam break flow around several blockages configurations. GEOMATE Journal. 2019;16(58):26-32.
Gómez-Gesteira M, Crespo AJ, Rogers BD, Dalrymple RA, Dominguez JM, Barreiro A. SPHysics–development of a free-surface fluid solver–Part 2: Efficiency and test cases. Computers & Geosciences. 2012;48:300-7.
Crespo AJ, Domínguez JM, Rogers BD, Gómez-Gesteira M, Longshaw S, Canelas R, et al. DualSPHysics: Open-source parallel CFD solver based on Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). Computer Physics Communications. 2015;187:204-16.
Kelager M. Lagrangian fluid dynamics using smoothed particle hydrodynamics. University of Copenhagen: Department of Computer Science. 2006;2.
Sunara M, Gotovac B, Radnic J, Harapin A. Numerical analysis of pressures on rigid structures using the smoothed particle hydrodynamics method. Scientia iranica. 2021;28(3):1066-78.
Yreux E, editor Fluid flow modeling with SPH in LS-DYNA®. Proceedings of the 15th International LS_DYNA Users Conference, Dearborn, MI, USA; 2018.
رحمتی علائی, احمد . (1405). آنالیز عددی تأثیر آببند بر اندرکنش موج سیال-سازه (WSI) با استفاده از روشهای ALE و SPH. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 56(2), 41-51. doi: 10.22034/jmeut.2026.68548.3596
MLA
رحمتی علائی, احمد . "آنالیز عددی تأثیر آببند بر اندرکنش موج سیال-سازه (WSI) با استفاده از روشهای ALE و SPH", مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 56, 2, 1405, 41-51. doi: 10.22034/jmeut.2026.68548.3596
HARVARD
رحمتی علائی, احمد. (1405). 'آنالیز عددی تأثیر آببند بر اندرکنش موج سیال-سازه (WSI) با استفاده از روشهای ALE و SPH', مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 56(2), pp. 41-51. doi: 10.22034/jmeut.2026.68548.3596
CHICAGO
احمد رحمتی علائی, "آنالیز عددی تأثیر آببند بر اندرکنش موج سیال-سازه (WSI) با استفاده از روشهای ALE و SPH," مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 56 2 (1405): 41-51, doi: 10.22034/jmeut.2026.68548.3596
VANCOUVER
رحمتی علائی, احمد. آنالیز عددی تأثیر آببند بر اندرکنش موج سیال-سازه (WSI) با استفاده از روشهای ALE و SPH. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 1405; 56(2): 41-51. doi: 10.22034/jmeut.2026.68548.3596
)