[发明专利]在计算机辅助工程分析中提供颗粒连接模型的系统和方法

权利要求书

1.一种提供在时间推进模拟中代表物理定义域的多个离散颗粒之中的颗粒连接模型的方法，用以获得数值上模拟的连续物理现象，所述方法包括：

接收在计算机系统中由脆性材料制成的代表物理定义域的多个离散颗粒的定义，所述计算机系统具有安装在其上的应用模块；

指定影响域至每个离散颗粒；

将用于多个离散颗粒的颗粒连接模型与所述物理定义域的物理特性关联，所述颗粒连接模型定义各个结点，用以将所述每个离散颗粒和在所述每个离散颗粒的影响域内的另一个或更多个离散颗粒连接，并且所述颗粒连接模型定义用于确定结点断裂的规则，其中，所述物理特性包括变形和断裂能释放率；以及

通过使用所述离散颗粒执行服从加载条件的所述物理定义域的时间推进模拟获得数值上模拟的连续物理现象，所述离散颗粒的行为受所述颗粒连接模型支配。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个离散颗粒的定义包括所述每个离散颗粒的初始位置、定向和尺寸。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述颗粒连接模型还包括在所述时间推进模拟期间，将所述每个离散颗粒从第一位置移动至第二位置；将所述每个颗粒从第一尺寸膨胀或收缩至第二尺寸；将所述每个颗粒的中心从第一定向自旋转至第二定向。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述断裂能释放率从所述脆性材料的样本的材料特性试验中获得。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加载条件包括拉伸力，用以扯断所述物理定义域的裂纹。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述连续物理现象包括在所述物理定义域中的裂纹扩展。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述规则基于从在每对离散颗粒之间的相对变形中导出的一组临界变形能密度。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述一组临界变形能密度还依赖所述每个离散颗粒的特征尺寸以及断裂能释放率，其中，所述特征尺寸用于定义影响域。

9.一种用于提供在时间推进模拟中代表物理定义域的多个离散颗粒之中的颗粒连接模型的系统，用以获得数值上模拟的连续物理现象，所述系统包括：

主存储器，用于存储用于应用模块的计算机可读代码；

联接至所述主存储器的至少一个处理器，所述至少一个处理器在所述主存储器中执行所述计算机可读代码，用以使得所述应用模块根据以下方法执行操作：

接收由脆性材料制成的代表物理定义域的多个离散颗粒的定义；

指定影响域至每个离散颗粒；

将用于多个离散颗粒的颗粒连接模型与所述物理定义域的物理特性关联，所述颗粒连接模型定义各个结点，用以将所述每个离散颗粒和在所述每个离散颗粒的影响域内的另一个或更多个离散颗粒连接，并且所述颗粒连接模型定义用于确定结点断裂的规则，其中，所述物理特性包括变形和断裂能释放率；以及

通过使用所述离散颗粒执行服从加载条件的所述物理定义域的时间推进模拟获得数值上模拟的连续物理现象，所述离散颗粒的行为受所述颗粒连接模型支配。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述多个离散颗粒的定义包括所述每个离散颗粒的初始位置、定向和尺寸。

11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述颗粒连接模型还包括在所述时间推进模拟期间，将所述每个离散颗粒从第一位置移动至第二位置；将所述每个颗粒从第一尺寸膨胀或收缩至第二尺寸；将所述每个颗粒的中心从第一定向自旋转至第二定向。

12.根据权利要求9所述的系统，其中，所述断裂能释放率从所述脆性材料的样本的材料特性试验中获得。

13.根据权利要求9所述的系统，其中，所述规则基于从在每对离散颗粒之间的相对变形中导出的一组临界变形能密度。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述一组临界变形能密度还依赖所述每个离散颗粒的特征尺寸以及断裂能释放率，其中，所述特征尺寸用于定义影响域。