[发明专利]粗粒料三维块体系统生成方法、装置、存储介质及设备

说明书

本申请公开了一种粗粒料三维块体系统生成方法、装置、存储介质及设备，属于虚拟现实技术领域。该方法包括：根据级配要求，获取满足级配要求的粗粒料三维块体系统随机投放前的颗粒集，颗粒集的总体积待投放粗粒料颗粒试样的总体积相等；构建待投放区域，待投放区域的底面形状与待生成粗粒料三维块体系统的底面形状相同，待投放区域的高度大于待生成粗粒料三维块体系统的高度；将粗粒料三维块体系统随机投放前的颗粒集中的颗粒在随机投放模型的控制条件下，投放至待投放区域，得到随机投放的粗粒料三维块体系统；针对随机投放的三维块体系统在高度方向压实。该装置、存储介质及设备能够用于实现该方法。其能够严格满足颗粒级配分布要求。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，特别是涉及一种粗粒料三维块体系统生成方法、装置、存储介质及设备。

背景技术

粗粒料是一种无粘性混合料，一般由块石、碎石和石屑等粗颗粒组成，目前已广泛应用于土石坝、高速公路和铁路建设中。较之，原位或室内试验，粗粒料数值试验具有得天独厚的优势，比如可以自由地构建各种不同尺寸、不同级配的模型、不受试验条件的限制和可以自由地设定不同的边界条件等。因此，需要对粗粒料进行级配和力学特性及其他特性的研究。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种粗粒料三维块体系统生成方法、装置、存储介质及设备，其能够严格满足颗粒级配分布的粗粒料三维非连续变形分析(DiscontinuousDeformation Analysis，DDA)块体系统构建方法，从而更加适于实用。

为了达到上述第一个目的，本发明提供的粗粒料三维块体系统生成方法的技术方案如下：

本发明提供的粗粒料三维块体系统生成方法包括以下步骤：

根据级配要求，获取满足级配要求的粗粒料三维块体系统随机投放前的颗粒集，所述颗粒集的总体积待投放粗粒料颗粒试样的总体积相等；

构建待投放区域，所述待投放区域的底面形状与待生成粗粒料三维块体系统的底面形状相同，所述待投放区域的高度大于待生成粗粒料三维块体系统的高度；

将所述粗粒料三维块体系统随机投放前的颗粒集中的颗粒在随机投放模型的控制条件下，投放至所述待投放区域，得到随机投放的粗粒料三维块体系统；

针对所述随机投放的三维块体系统在高度方向压实，得到所述粗粒料三维块体系统。

本发明提供的粗粒料三维块体系统生成方法还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，所述根据级配要求，获取满足级配要求的粗粒料三维块体系统随机投放前的颗粒集的步骤中，每一级配中的粗粒料颗粒满足以下条件：

其中，

V_i-第i级配中，粒径位于内的粗粒料颗粒的总体积，其中，-第i级配的设定粒径，-第i+1级配的设定粒径；

V_g-待投放粗粒料颗粒试样的总体积；

-第i级配中，粒径为及小于该粒径的粗粒料颗粒体积含量所占的百分比；

--第i+1级配中，粒径为及小于该粒径的粗粒料颗粒体积含量所占的百分比；

i为自然数。

作为优选，所述根据级配要求，获取满足级配要求的粗粒料三维块体系统随机投放前的颗粒集步骤具体包括以下步骤：

从基准形态库中随机抽取一个颗粒，计算它的体积和最小外接球的直径D^s；

计算随机尺寸缩放比例将粒径控制在范围内：

其中，