【技术实现步骤摘要】
一种堆石混凝土三相细观模型的建立方法
本专利技术属于混凝土建模
，具体涉及一种堆石混凝土三相细观模型的建立方法。
技术介绍
在针对堆石混凝土材料细观层面的建模中，生成足够数量的随机骨料之后，下一步就是将生成的骨料逐个随机投放至目标区域。在投放的过程中，至少应该满足两个条件：保证不同的骨料之间不能有交叠，这就要求在投放之后需要判断新投入的骨料与已投入的骨料之间是否有冲突；投放区域内有足够的骨料含量，这就要求骨料之间的空隙不能过大。除此之外，在满足上述两个条件的前提下，还应尽可能地保证投放的效率、加快投放速度，因此，人们针对骨料的投放方法进行了研究，也逐渐形成了各种投放算法；作为一种改进，使用空间多面体侵入准则，根据计算结果的正负来判断骨料上某点是否嵌入了其他骨料内部，当骨料上任意一个顶点在另一个骨料内部时，便可以认为这两个骨料相冲突。另外，为避免两个骨料之间出现贯穿相交的情况，还应进行骨料上任意边与另一骨料任意面是否存在交点的判断，这种方法的问题在于这种方法效率极低，尤其是在投放后期，这是由于在投放第n个骨料时，...
【技术保护点】
1.一种堆石混凝土三相细观模型的建立方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：/n步骤1、根据待投放区域大小建立元素值均为“0”的背景矩阵；/n步骤2、从堆石库中随机选取一枚堆石并将其转换为0-1的堆石矩阵，其中，“0”表示在堆石外部，“1”表示在堆石内部；/n步骤3、随机生成三维的(x，y，z)坐标，确定堆石初始投放的位置，其中，令z为1，然后根据坐标在背景矩阵中提取与堆石矩阵大小相同的子矩阵；/n步骤4、判断堆石矩阵与子矩阵是否存在冲突，若存在冲突，则返回步骤3重新随机生成坐标；若不存在冲突，则通过调整坐标确定堆石的最终投放位置；/n步骤5、根据堆石矩阵及其投放坐标对背景...
【技术特征摘要】
1.一种堆石混凝土三相细观模型的建立方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、根据待投放区域大小建立元素值均为“0”的背景矩阵；
步骤2、从堆石库中随机选取一枚堆石并将其转换为0-1的堆石矩阵，其中，“0”表示在堆石外部，“1”表示在堆石内部；
步骤3、随机生成三维的(x，y，z)坐标，确定堆石初始投放的位置，其中，令z为1，然后根据坐标在背景矩阵中提取与堆石矩阵大小相同的子矩阵；
步骤4、判断堆石矩阵与子矩阵是否存在冲突，若存在冲突，则返回步骤3重新随机生成坐标；若不存在冲突，则通过调整坐标确定堆石的最终投放位置；
步骤5、根据堆石矩阵及其投放坐标对背景矩阵进行更新，并根据背景矩阵中元素“1”的占比计算当前堆石率，若未达到目标堆石率，则返回步骤2选取另外一枚堆石进行投放；若达到目标堆石率，则根据计算精度与计算能力对背景矩阵进行粗化，得到粗化后的矩阵；
步骤6：使用膨胀算法对粗化后的矩阵进行操作，使用元素“2”进行标记，确定界面过渡区的分布，即可得到0-1-2矩阵，根据该矩阵即可在有限元软件中生成堆石混凝土的三相细观模型。
2.根据权利要求1所述的一种堆石混凝土三相细观模型的建立方法，其特征在于，步骤1中，所述背景矩阵具体为预设一个立方体的试件，将该试件网格化为若干个1mm3的小立方体，背景矩阵中的元素与小立方体一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种堆石混凝土三相细观模型的建立方法，其特征在于，步骤2中，堆石矩阵转换方法具体为：
将包含堆石的区域划分成为1mm3的小立方体，并根据该区域的大小建立堆石矩阵，每个小立方体包括八个顶点，对各顶点与堆石之间的位置关系进行逐个判断，若顶点在堆石内，则将该顶点定义为True，反之则定义为False；
根据顶点的定义，若一个小立方体的八个顶点均为True，则表示该立方体属于堆石，将堆石矩阵中对应该立方体的元素值赋值为“1”；若八个顶点均为False，则表示该立方体不属于堆石，将堆石矩阵中对应该立方体的元素值赋值...
【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，王瑞骏，秦睿，李炎隆，覃源，任亮，沈悦，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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