[发明专利]在制造过程中被释放到表面的物体的数值模拟

权利要求书

1.一种在制造过程中将任意形状的物体从出口区域移动到下部接收表面上的数值模拟的方法，其特征在于，包括：

在其上安装有至少一个应用模块的计算机系统中接收制造过程配置规范，该制造过程配置规范用于在预定时间段内以期望的质量流率将各种类型的任意形状的物体从水平出口区域移动到下部接收表面上，所述规范定义了各种类型的任意形状物体中的每一种的属性，包括形状、尺寸、强度和质量分布，所述规范进一步定义了出口区域的尺寸和形状、以及下部接收表面的特征；

采用所述至少一个应用模块，创建有限元分析模型，所述有限元分析模型表示对应于所定义特征的所述下部接收表面，所定义特征包括到出口区域的宽度、相对位置和方向；

采用所述至少一个应用模块，创建表示各种类型的任意形状物体的各个键合离散元模型，每个键合离散元模型包含根据定义的属性通过连接键连接的多个离散元；

采用所述至少一个应用模块，生成键合离散元模型列表，每个键合离散元模型都具有随机选择的类型和方向，使得键合离散元模型列表的总质量超过从质量流率和预定时间段得到的目标总质量；

采用所述至少一个应用模块，初始地将所有键合离散元模型列表设置为非激活；

采用所述至少一个应用模块，将所述出口区域划分成多个子区域，所述子区域用于发射任意形状的物体，每个子区域的尺寸使得键合离散元模型能够无干扰地放置在其中；

采用所述至少一个应用模块，初始地将所有子区域设置为“开放”状态；以及

采用所述至少一个应用模块，通过在多个求解周期中执行如下的将键合离散元模型列表从出口区域释放到下部接收表面上的时间推进模拟，来获得任意形状的物体的数值模拟的物理特性：

(a)将模拟时间设置为预定时间段的开始；

(b)通过基于质量流率和时间步长来激活键合离散元模型列表的下一个相关部分，将各个任意形状的物体放置到具有“开放”状态的随机选择的子区域中；

(c)将已被放置各个任意形状的物体的随机选择的子区域的状态从“开放”设置为“占用”；

(d)将新激活的键合离散元模型从出口区域释放到下部接收表面上；

(e)计算激活的键合离散元模型之间和/或激活的键合离散元模型与下部接收表面之间的每个检测到的接触中的对应接触力；

(f)将接触力施加到所述每个检测到的接触中的每个相关方，以确定每个激活的键合离散元模型的更新位置并更新对应连接键中的内力；

(g)当激活的键合离散元模型已经完全移出出口区域时，将那些对应的子区域的状态从“占用”设置为“开放”；

(h)按照时间步长增加模拟时间；以及

(i)在下一个求解周期重复(b)-(h)，直到模拟时间已经超过预定时间段的终点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述出口区域包括矩形区域。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述出口区域包括椭圆形区域。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下部接收表面是以预设速度行进的传送带表面。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个子区域的尺寸基于具有附加安全边界的键合离散元模型的最大尺寸。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将激活的键合离散元模型从所述出口区域释放到所述下部接收表面上的步骤以初始速度实现。