一种再生混凝土三维随机骨料模型的生成方法技术

本发明专利技术公开了一种再生混凝土三维随机骨料模型的生成方法，具体为再生混凝土椭球形随机骨料模型的生成方法和再生混凝土凸多面体随机骨料模型的生成方法；一种再生混凝土椭球形随机骨料模型的生成方法，包括以下步骤：步骤一、读取球形骨料形态数据，基于球形骨料压缩建立椭球形骨料模型，其中椭球形的扁率α由压缩比确定；步骤二、将椭球形骨料退化为凸多面体骨料；步骤三、生成凸多面体骨料的形心坐标及欧拉角，并根据欧拉角对椭球形骨料进行旋转。本发明专利技术不仅提高了建模的准确性和效率，还能够精确模拟再生混凝土中附着砂浆的骨料形态，避免了骨料间的相互侵入，并通过自动化流程减少了人工操作，从而提升了模型的可靠性和一致性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混凝土材料，具体为一种再生混凝土三维随机骨料模型的生成方法。

技术介绍

1、在混凝土材料科学领域，骨料的形状和分布对混凝土的力学性能具有重要影响。传统的混凝土细观模型通常采用简单的几何形状，如球形，来代表骨料，这种方法忽略了骨料的真实几何复杂性，导致模型预测与实际性能存在偏差。随着计算机模拟技术的发展，研究者们开始探索使用随机多面体骨料模型来更精确地模拟混凝土中的骨料分布和相互作用。然而，这些模型在生成过程中往往面临计算复杂度高、效率低下、难以准确模拟再生骨料特殊形态等问题。特别是对于再生混凝土，由于骨料表面附着有砂浆，其形状和尺寸与天然骨料存在显著差异，现有的模型生成方法难以有效处理这一问题。此外，如何合理控制骨料之间的距离以避免干涉，以及如何减少模型生成过程中的人工干预，也是当前研究中亟待解决的问题。

2、因此，开发一种能够高效、准确地生成再生混凝土随机骨料模型的新方法，对于提高混凝土细观力学模型的预测精度和应用范围具有重要意义。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种再本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种再生混凝土椭球形随机骨料模型的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种再生混凝土椭球形随机骨料模型的生成方法，其特征在于：在步骤一中，假设球形骨料半径为R，根据压缩比可得到椭球形骨料模型在局部坐标系中的半轴长度，建立具有不同椭球扁率α的椭球形骨料，椭球形骨料在局部坐标系中的半轴长度为：

3.根据权利要求2所述的一种再生混凝土椭球形随机骨料模型的生成方法，其特征在于：在步骤二中，椭球形退化为凸多面体的方法为：将椭球形沿长半轴等分为n(n＞3)份饼状体，每份饼状体的球面继续等分n份，最终椭球形骨料被退化为n个饼状体组成的凸多面体骨料，...

【技术特征摘要】

1.一种再生混凝土椭球形随机骨料模型的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种再生混凝土椭球形随机骨料模型的生成方法，其特征在于：在步骤一中，假设球形骨料半径为r，根据压缩比可得到椭球形骨料模型在局部坐标系中的半轴长度，建立具有不同椭球扁率α的椭球形骨料，椭球形骨料在局部坐标系中的半轴长度为：

3.根据权利要求2所述的一种再生混凝土椭球形随机骨料模型的生成方法，其特征在于：在步骤二中，椭球形退化为凸多面体的方法为：将椭球形沿长半轴等分为n(n＞3)份饼状体，每份饼状体的球面继续等分n份，最终椭球形骨料被退化为n个饼状体组成的凸多面体骨料，每个饼状体具有n条边，将等分数n定义为退化因子。

4.根据权利要求3所述的一种再生混凝土椭球形随机骨料模型的生成方法，其特征在于：在步骤三中，以坐标原点为形心坐标的椭球标准方程为：

5.根据权利要求4所述的一种再生混凝土椭球形随机骨料模型的生成方法，其特征在于：在步骤四中，随机生成椭球形骨料的形心坐标xi(i＝1,2,3)及颗粒体旋转欧拉角αi(i＝1,2,3)，判断形心坐标是否侵入到已投放骨料；将椭球形分解为多个四面体，判断点与任意四面体的相对位置关系，根据matlab中的delaunaytriangulation函数，将椭球形离散为多个四面体，对所有...

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀，胥民尧，褚艳，纵岗，侯长超，
申请(专利权)人：盐城工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：