基于可控制网格划分数量和规则程度的真实颗粒形状可破碎颗粒模型的建模方法技术

本发明专利技术提供基于可控制网格划分数量和规则程度的真实颗粒形状可破碎颗粒模型的建模方法，属于可破碎颗粒模型技术领域，方法包括先拍照提取和扫描真实的颗粒形状，获得颗粒轮廓信息，然后通过编辑器读取颗粒轮廓信息，在轮廓内使用控制网格规则程度法生成随机点和外接矩形，导出随机点的外接矩形信息，然后将随机点坐标信息导入neper软件对外接矩形进行Voronio划分，再将划分的单元集合体信息导出，再一次导入python编辑器用颗粒轮廓将矩形完成切割和保留，最后将处理后的Voronoi单元组装成可破碎颗粒模型。基于拍照或扫描得到的真实颗粒数据，运用黏结胞元法建模方法，实现真实颗粒形状的建模，保证模型可以更精确的模拟真实颗粒的形状、表面粗糙度、体积等参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可破碎颗粒模型，尤其涉及基于可控制网格划分数量和规则程度的真实颗粒形状可破碎颗粒模型的建模方法。

技术介绍

1、颗粒材料广泛应用于各类土木工程中，如水利工程、矿山开采、隧道建设以及建筑基础等，由于其优异的抗压性能和较好的透水性，成为了工程建设中的重要组成部分。然而，在工程建设和使用过程中，颗粒材料经常会遭遇超载或冲击，导致颗粒破碎。颗粒破碎不仅会改变材料的宏观力学性能，还会引发材料内部力学特性的变化，进而影响工程结构的稳定性和安全性。传统的物理试验由于受限于设备精度和实验条件，难以在颗粒尺度上对破碎过程进行实时观察和精确分析。因此，如何在微观尺度下准确模拟颗粒破碎的机理，成为了颗粒材料研究中的一个重要课题。

2、随着数值模拟技术的不断发展，离散元法(dem)逐渐成为研究颗粒破碎的主要工具之一。离散元法通过将颗粒视为独立的粒子，并在此基础上模拟颗粒间的相互作用，能够有效地揭示颗粒破碎过程中的力学行为。为了更好地模拟颗粒破碎现象并提高模拟结果的可靠性，亟需开发一种基于真实颗粒形状的离散元模型。该模型能够考虑颗粒的形状、表面粗糙度以及破本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于可控制网格划分数量和规则程度的真实颗粒形状可破碎颗粒模型的建模方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于可控制网格划分数量和规则程度的真实颗粒形状可破碎颗粒模型的建模方法，其特征在于：步骤1的具体过程为：真实颗粒来源于实际工程中的爆破料砾石、碎石，或者河道河床的卵石，通过相机拍照利用深度学习图像识别技术获得二维真实颗粒轮廓边界，数据文件保存为JSON文件，通过扫描仪获得真实颗粒的三维轮廓信息，通过点云建模和三角形网格拼接生成的与真实颗粒形状、体积一致的颗粒模型，保存为STL格式文件。

3.根据权利要求1所述的基于可控制网格划分数...

【技术特征摘要】

1.基于可控制网格划分数量和规则程度的真实颗粒形状可破碎颗粒模型的建模方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于可控制网格划分数量和规则程度的真实颗粒形状可破碎颗粒模型的建模方法，其特征在于：步骤1的具体过程为：真实颗粒来源于实际工程中的爆破料砾石、碎石，或者河道河床的卵石，通过相机拍照利用深度学习图像识别技术获得二维真实颗粒轮廓边界，数据文件保存为json文件，通过扫描仪获得真实颗粒的三维轮廓信息，通过点云建模和三角形网格拼接生成的与真实颗粒形状、体积一致的颗粒模型，保存为stl格式文件。

3.根据权利要求1所述的基于可控制网格划分数量和规则程度的真实颗粒形状可破碎颗粒模型的建模方法，其特征在于：步骤2中，通过python编译器读取颗粒的二维和三维轮廓的信息，在颗粒模型内部生成随机点，生成随机点之后，继续生成轮廓的外接矩形或者三维是立方体，将随机点的坐标信息和外接矩形或者三维是立方体的长宽高信息提取出来。

4.根据权利要求1所述的基于可控制网格划分数量和规则程度的真实颗粒形状可破碎颗粒模型的建模方法，其特征在于：步骤2中控制网格规则程度的方法具体过程为：

5.根据权利要求1所述的基于可控制网格划分数量和规则程度的真实颗粒形状可破碎颗粒模型的建模方法，其特征在于：步骤3中，通过neper软件的命令，将随机点信息导入neper软件里面把轮廓的外接矩形或者三维是立方体划分为voronoi若干边行网格或者三维是多面体单元集合体，提取单元集合体的信息，文件为tess文件，里面包含有各个单元的点，面，边的信息。

6.根据权利要求1所述的基于可控制网格划分数量和规则程度的真实颗粒形状可破碎颗粒模...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚健，朱文举，张诗婷，邢雨星，邓亮斌，吴泽宏，彭高泽，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：