[發明專利]用于基于顆粒的模擬的邊界處理

在審

• 申請號: 201210209482.2
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102982192A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: R.G.麥丹尼爾;Z.塔米米
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 杜荔南;盧江

1.一種用于在基于顆粒的模擬中的邊界處理的方法，該方法包括：

用處理器將固體對象劃分成多個片斷；

用處理器形成用于所述多個中的每個片斷的板坯切割球；

用處理器來定義被分組成單元的被模擬顆粒的三維分布；

用處理器將用于片斷的板坯切割球映射到單元；

用處理器來檢測單元之一的至少一個被模擬顆粒與片斷之一的板坯切割球交叉；

檢測至少一個被模擬顆粒與片斷的基元之一的碰撞；以及

用處理器來計算碰撞的交互力。

2.權利要求1的方法，其中，所述固體對象被建模為軸對準包圍盒中的基元的網狀物，其中，劃分包括將基元分離成片斷，直至每個片斷小于最大值，并且其中，形成包括形成用于每個小于最大值的片斷的板坯切割球。

3.權利要求1的方法，其中，劃分包括迭代地執行劃分作為固體對象或固體對象的一部分的軸對準包圍盒的二元劃分。

4.權利要求1的方法，其中，劃分和形成包括在執行映射、檢測和計算之前執行的初始化動作作為固體對象與流體的交互的模擬，在不進一步執行初始化動作的情況下重復地執行該模擬。

5.權利要求1的方法，其中，用于每個片斷的形成包括：

根據片斷的基元的質心來確定板坯切割球的質心；

確定圍繞基元的半徑；

確定基元的所計算的法向；

定義與在相對于板坯切割球的質心的距離處的所計算法向正交的切割平面，使得基元在切割平面之間，板坯切割球包括切割平面和以板坯切割球的質心為中心并具有半徑的球體的一部分，該球體的該部分在切割平面之間。

6.權利要求1的方法，其中每個片斷包括基元，并且其中，用于每個片斷的形成包括計算取向作為基元的平均法向。

7.權利要求1的方法，其中，形成包括相互獨立地形成板坯切割球。

8.權利要求1的方法，其中，定義包括作為單元的中心的三維位置和單元內被模擬顆粒的列表的函數來定義每個單元。

9.權利要求1的方法，還包括將單元存儲為一維列表并根據索引移位來從該一維列表訪問單元，所述索引移位是板坯切割球的半徑的函數。

10.權利要求1的方法，其中，映射包括根據每個板坯切割球的質心和半徑查找與每個板坯切割球交叉的單元，該查找是沒有包圍分級結構的。

11.權利要求1的方法，其中，檢測交叉包括測試單元之一的中心是否在半徑內和板坯切割球的切割平面之間。

12.權利要求1的方法，其中，迭代地執行映射、檢測交叉、檢測碰撞以及計算以表示流體與固體對象的交互；以及

還包括：

計算用于被模擬顆粒的內部力；以及

根據碰撞在流體內用平流輸送固體對象。

13.在非臨時性計算機可讀存儲介質中，該非臨時性計算機可讀存儲介質具有存儲在其中的表示可被已編程處理器執行以用于在基于顆粒的模擬中的邊界處理的指令的數據，所述存儲介質包括用于如下的指令：

將表示對象的基元的網狀物分離成基元的子集；以及

根據包括板坯切割球的包圍體積來檢測顆粒與對象的碰撞。

14.權利要求13的非臨時性計算機可讀存儲介質，其中，分離包括定義用于網狀物的不同片斷的板坯切割球，所述板坯切割球是相互獨立的，使得在沒有包圍分級結構的情況下執行檢測。

15.權利要求13的非臨時性計算機可讀存儲介質，其中，將網狀物分離包括重復網狀物的二元分離，直至子集小于成員的閾值體積、尺寸或數目。

16.權利要求13的非臨時性計算機可讀存儲介質，其中，分離包括定義用于各子集的板坯切割球，每個包圍體積獨立于其它包圍體積。

17.權利要求13的非臨時性計算機可讀存儲介質，其中，分離包括定義用于各子集的板坯切割球，每個板坯切割球的取向被計算為各子集中的基元的平均法向。

18.權利要求13的非臨時性計算機可讀存儲介質，還包括：

將顆粒分組成單元的三維分布；以及

其中，檢測包括確定單元的中心在板坯切割球之一的半徑內部并在其切割平面之間。