计算机辅助设计与图形学学报
計算機輔助設計與圖形學學報
계산궤보조설계여도형학학보
JOURNAL OF COMPUTER-AIDED DESIGN & COMPUTER GRAPHICS
2011年
7期
1254-1262
,共9页
颗粒堆积%离散元%网格单元%构造法%接触检测
顆粒堆積%離散元%網格單元%構造法%接觸檢測
과립퇴적%리산원%망격단원%구조법%접촉검측
在离散元仿真和离散元与有限元耦合问题的前期准备阶段,必须快速在一个指定区域产生互不交迭的、堆积密度尽可能高的颗粒集,以模拟真实的离散状物质.文中针对三维域颗粒集的生成,提出一种几何与物理相结合的颗粒堆积移动模型.首先采用构造法在容器底部产生第一层颗粒.对于后续颗粒的移动方向,其与容器边界接触按物理学弹性碰撞理论计算;与颗粒接触按纯几何方法计算,即以连续2次接触点的法线向量的叉积向量确定新的移动方向,且使新方向有向下的趋势.该模型保证颗粒连续3次接触的目标不同,其稳定态位置快速收敛于3个支撑目标之上,从而满足颗粒静止的物理条件;颗粒间的接触检测基于容器区域规则划分的网格单元,并充分利用颗粒移动模型的特点,根据颗粒的位置和移动方向,按网格层、网格行在网格单元中寻找即将接触的颗粒.实例结果表明,最终产生颗粒集的时间与颗粒数量成线性关系,且颗粒集密度高,耗时也比较短.
在離散元倣真和離散元與有限元耦閤問題的前期準備階段,必鬚快速在一箇指定區域產生互不交迭的、堆積密度儘可能高的顆粒集,以模擬真實的離散狀物質.文中針對三維域顆粒集的生成,提齣一種幾何與物理相結閤的顆粒堆積移動模型.首先採用構造法在容器底部產生第一層顆粒.對于後續顆粒的移動方嚮,其與容器邊界接觸按物理學彈性踫撞理論計算;與顆粒接觸按純幾何方法計算,即以連續2次接觸點的法線嚮量的扠積嚮量確定新的移動方嚮,且使新方嚮有嚮下的趨勢.該模型保證顆粒連續3次接觸的目標不同,其穩定態位置快速收斂于3箇支撐目標之上,從而滿足顆粒靜止的物理條件;顆粒間的接觸檢測基于容器區域規則劃分的網格單元,併充分利用顆粒移動模型的特點,根據顆粒的位置和移動方嚮,按網格層、網格行在網格單元中尋找即將接觸的顆粒.實例結果錶明,最終產生顆粒集的時間與顆粒數量成線性關繫,且顆粒集密度高,耗時也比較短.
재리산원방진화리산원여유한원우합문제적전기준비계단,필수쾌속재일개지정구역산생호불교질적、퇴적밀도진가능고적과립집,이모의진실적리산상물질.문중침대삼유역과립집적생성,제출일충궤하여물리상결합적과립퇴적이동모형.수선채용구조법재용기저부산생제일층과립.대우후속과립적이동방향,기여용기변계접촉안물이학탄성팽당이론계산;여과립접촉안순궤하방법계산,즉이련속2차접촉점적법선향량적차적향량학정신적이동방향,차사신방향유향하적추세.해모형보증과립련속3차접촉적목표불동,기은정태위치쾌속수렴우3개지탱목표지상,종이만족과립정지적물리조건;과립간적접촉검측기우용기구역규칙화분적망격단원,병충분이용과립이동모형적특점,근거과립적위치화이동방향,안망격층、망격행재망격단원중심조즉장접촉적과립.실례결과표명,최종산생과립집적시간여과립수량성선성관계,차과립집밀도고,모시야비교단.
