Homogeneous low-crested structures (HLCSs) on hard seabed are designed to protect beaches and regenerate coral reefs. The height of a HLCS depends on the placement grid which determines the crest freeboard, wave transmission and concrete consumption. In real seafloor conditions, it is not easy to define feasible placement grids for HLCSs on uneven sea bottoms. In this study, the parameters of the numerical model Bullet Physics Engine (BPE) are calibrated and validated using the results of small-scale physical model placement tests of five-layer Cubipod HLCSs on horizontal rigid bottom. The BPE model showed a low sensitivity to variations in the calibrated parameters; the numerical model estimated the layer coefficients with global mean relative errors of 1.04% and 1.39% in the triangular and rectangular placements grids, respectively. Once the numerical model was calibrated, new numerical and physical model tests on a 4% rigid bottom slope were compared for validation. A five-layer Cubipod HLCS on a 4% bottom slope was simulated using the BPE numerical model showing a global mean relative error of 2.75% compared to the small-scale physical model tests. A good agreement was found between numerical and physical model tests of five-layer Cubipod HLCSs on both horizontal as well as 4% rigid bottom slope. The BPE numerical model was found a suitable tool to estimate the structure height of HLCSs and to optimize placement grids of HLCSs on real cases with hard sea bottom.

坚硬海床上的均质低顶结构 (HLCS) 旨在保护海滩和再生珊瑚礁。HLCS 的高度取决于决定波峰干舷、波传输和混凝土消耗量的放置网格。在真实的海底条件下，在不平坦的海底为 HLCS 定义可行的放置网格并不容易。在本研究中，利用水平刚性底部五层 Cubipod HLCS 的小规模物理模型放置测试结果，对数值模型子弹物理引擎 (BPE) 的参数进行了校准和验证。BPE 模型对校准参数的变化敏感性较低；数值模型估计层系数在三角形和矩形放置网格中的全局平均相对误差分别为 1.04% 和 1.39%。一旦数值模型被校准，新的数值和物理模型测试在 4% 刚性底部斜坡上进行比较以进行验证。使用 BPE 数值模型模拟了 4% 底坡上的五层 Cubipod HLCS，显示与小规模物理模型测试相比，全局平均相对误差为 2.75%。在水平和 4% 刚性底坡上的五层 Cubipod HLCS 的数值和物理模型测试之间发现了良好的一致性。BPE 数值模型被发现是一种合适的工具来估计 HLCS 的结构高度，并在硬海底的真实情况下优化 HLCS 的放置网格。使用 BPE 数值模型模拟了 4% 底坡上的五层 Cubipod HLCS，显示与小规模物理模型测试相比，全局平均相对误差为 2.75%。在水平和 4% 刚性底坡上的五层 Cubipod HLCS 的数值和物理模型测试之间发现了良好的一致性。BPE 数值模型被发现是一种合适的工具来估计 HLCS 的结构高度，并在硬海底的真实情况下优化 HLCS 的放置网格。使用 BPE 数值模型模拟了 4% 底坡上的五层 Cubipod HLCS，显示与小规模物理模型测试相比，全局平均相对误差为 2.75%。在水平和 4% 刚性底坡上的五层 Cubipod HLCS 的数值和物理模型测试之间发现了良好的一致性。BPE 数值模型被发现是一种合适的工具来估计 HLCS 的结构高度，并在硬海底的真实情况下优化 HLCS 的放置网格。