[发明专利]一种高致密度离散颗粒多相体系的建模方法

摘要

本发明公开了一种高致密度离散颗粒多相体系的建模方法，包括以下步骤：确定模型边界；拟定所述模型中各尺寸范围内的颗粒相的体积和；生成所有尺寸范围内的颗粒模型的紧缩模型；将紧缩模型中各颗粒进行膨胀；得到高致密度的颗粒堆积模型。该方法可用于颗粒增强复合材料、软物质系颗粒材料、颗粒堆积材料等细观结构的建模，也可扩展应用至短纤维增强复合材料等。本发明解决了颗粒与模型边界存在交叉时的建模问题，能够应用于边缘经过机加工的复合材料试样的建模与分析。

主权项

一种高致密度离散颗粒多相体系的建模方法，其特征是，包括以下步骤：(1)拟定模型的轮廓形状和尺寸，即确定建模空间及其边界；(2)根据预定的级配，拟定各尺寸范围内的颗粒的体积和，即设定i～j尺寸范围内的颗粒相的体积和为V(i‑j)；(3)在所述建模空间内，随机获得在i×α～j×α尺寸范围内的若干个颗粒模型，其中，α<1，使各个颗粒模型的体积和为V(i‑j)×β，各个颗粒均与周围的颗粒之间不发生干涉，由此获了i～j尺寸范围内的各颗粒的紧缩模型；(4)重复步骤(3)，生成所有尺寸范围内的颗粒的紧缩模型；(5)在步骤(1)中所述的建模空间中，将步骤(4)中各颗粒的紧缩模型进行体积膨胀，即将各颗粒的紧缩模型的尺寸放大1/α倍，体积也随之放大1/β倍，从而将各颗粒的紧缩模型膨胀至符合步骤(2)中预定级配的正常尺寸模型，此时得到的颗粒分布模型即为所求的高致密度颗粒结构模型。