自然界和工业领域中的流体-颗粒相互作用往往涉及自由液面大变形和不规则颗粒形状。为精确模拟该过程，本文作者提出了一种元球离散元（MDEM, Metaball Discrete Element Method）-物质点（MPM, Material Point Method）耦合算法。该方法集成了MPM在处理自由液面大变形的能力，和MDEM在描述不规则形状颗粒的优势。针对MPM点和MDEM颗粒之间尺寸差异大的难点，本文还引入了一种新的碰撞检测方案，以确定MPM点与MDEM颗粒之间的碰撞参数。通过对圆球入水、溃坝流冲击块体和不规则颗粒沉降的模拟，验证了本文耦合方法的有效性。
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