[发明专利]一种多枝晶运动相场法并行模拟的碰撞检测和合并方法

权利要求书

1.一种多枝晶运动相场法并行模拟的碰撞检测和合并方法，其特征在于包括以下功能：

功能1：可过滤不同时刻已碰撞的由多个枝晶组成的固相颗粒在其内部发生的重叠；

功能2：可过滤同一时刻两个或多个固相颗粒在不同节点发生的重叠；

功能3：可过滤并行计算时在不同CPU中检测到的相同固相颗粒间发生的碰撞；

功能4：可实现发生碰撞的多个枝晶的合并。

2.根据权利要求1所述的一种多枝晶运动相场法并行模拟的碰撞检测和合并方法，其特征在于功能1中对固相颗粒内部组成该固相颗粒的多个枝晶的重叠检测和过滤。前一时刻已经发生了碰撞和合并的枝晶，在后续时刻的碰撞检测中同样会呈现为重叠状态，若不加以过滤，已碰撞和合并的固相颗粒在后续的每一时刻都会被检测为碰撞，将造成极其冗余地碰撞信息传递和存储、固相颗粒质心和速度计算等运算，权利要求1所述的功能1可以有效过滤无效重叠，精简冗余运算，极大的提高碰撞检测效率。

3.根据权利要求1所述的一种多枝晶运动相场法并行模拟的碰撞检测和合并方法，其特征在于功能2中对多个固相颗粒间在不同节点处发生重叠的检测和过滤。同一时刻，被检测到发生碰撞的两个固相颗粒会在多个节点处呈现重叠状态，若不加以过滤，以逐节点方式展开的碰撞检测，针对相同的碰撞也会存在碰撞信息传递和存储、固相颗粒质心和速度计算等形式的运算冗余，权利要求1所述的功能2可以有效精简这种冗余运算，提高碰撞检测效率。

4.根据权利要求1所述的一种多枝晶运动相场法并行模拟的碰撞检测和合并方法，其特征在于功能3中过滤并行计算时在不同CPU中检测到的相同固相颗粒间发生的碰撞。并行计算时，区域分割可能跨过固相颗粒内部，使得分配给某些CPU的计算域包含了相同的固相颗粒，这些CPU在各自的运行过程中独立地进行碰撞检测，所得的碰撞结果中可能描述地是相同晶粒的同一个碰撞，若不加过滤，将造成多余的CPU运算。权利要求1所述的功能2可以有效过滤CPU之间的相同碰撞，提高碰撞检测效率。

5.根据权利要求1所述的一种多枝晶运动相场法并行模拟的碰撞检测和合并方法，其特征在于功能4中碰撞枝晶的合并，可以根据组成碰撞的各个固相颗粒的质量、质心、平移速度、旋转速度和转动惯量等计算合并固相颗粒的平移、旋转速度，并保证动量守恒，使合并后的枝晶以一个整体的形式继续在液相中平移、旋转和生长。