[發明專利]用于形成包含堆積在任意形狀的體積中的多分散球形顆粒的計算機化模型的方法和系統

有效

• 申請號: 201310081855.7
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN103377307B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 韓志東
• 申請（專利權）人: 利弗莫爾軟件技術公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司44223
• 代理人: 江耀純

1.一種用于形成計算機化模型的方法，所述計算機化模型包括堆積在任意形狀的體積中的多分散球形顆粒，所述方法包括：

在計算機系統中，接收任意形狀的體積的定義以及多個多分散球形顆粒的特征輪廓，所述定義包括代表所述體積的邊界的多個多邊形；

形成計算機化模型，所述計算機化模型包括多個多分散球形顆粒，所述多個多分散球形顆粒具有通過以下步驟在所述特征輪廓中限定的統計特性：

通過使用所述多個多分散球形顆粒的第一部在所述體積的邊界內形成邊界層，所述邊界層被布置在所述多邊形上；

在形成所述邊界層期間，用一個或更多個空尺寸顆粒密封在所述邊界層中的一個或更多個孔；以及

通過使用具有從所述邊界層向內的層-到-層設計的多分散球形顆粒的序列的第二部填充被所述邊界層包圍的內部空間，所述層-到-層設計包括：從備選位置的列表中為所述多個多分散球形顆粒的所述第二部中的每一個搜索最適合位置，所述最適合位置通過使用功率圖識別并通過所述備選位置的各個尺寸被分級，其中，當可能時，所述多個多分散球形顆粒的所述第二部中的每一個被允許朝著邊界層穿過在當前層中的孔。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述體積的邊界包括所述體積的外邊界。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述體積包括所述體積的一個或更多個內邊界。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述特征輪廓包括最小和最大尺寸，以及所述多分散球形顆粒的尺寸分布。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述尺寸分布為用于在所述最小和所述最大尺寸之間的固定數量的尺寸的離散分布。

6.根據權利要求4所述的方法，其中，所述尺寸分布為在所述最小尺寸和所述最大尺寸之間的連續分布。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，每個多邊形包括用于指示所述每個多邊形的哪一側在所述體積的內部的方向性特性。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述多個多分散球形顆粒的所述第一部和所述第二部根據所述特征輪廓隨機地生成，以使得所述多個多分散球形顆粒具有在所述特征輪廓中限定的統計特性。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述形成邊界層的步驟還包括將所述多個多分散球形顆粒的所述第一部放置為靠近每個多邊形的頂點，接著，沿著所述每個多邊形的邊緣，以及，在已經被放置的球形顆粒約束的內部空間中。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，所述備選位置的列表包括鄰居信息。

11.根據權利要求1所述的方法，還包括：調節所述計算機化模型以實現用戶定義的期望的堆積要求。

12.一種用于形成計算機化模型的系統，所述計算機化模型包括堆積在任意形狀的體積中的多分散球形顆粒，所述系統包括：

主存儲器，用于存儲用于應用模塊的計算機可讀代碼；

聯接至所述主存儲器的至少一個處理器，所述至少一個處理器執行在所述主存儲器中的計算機可讀代碼以使得所述應用模塊通過以下方法執行操作：

接收任意形狀的體積的定義以及多個多分散球形顆粒的特征輪廓，所述定義包括代表所述體積的邊界的多個多邊形；

形成計算機化模型，所述計算機化模型包括多個多分散球形顆粒，所述多個多分散球形顆粒具有通過以下步驟在所述特征輪廓中限定的統計特性：

通過使用所述多個多分散球形顆粒的第一部在所述體積的邊界內形成邊界層，所述邊界層被布置在所述多邊形上；

在形成所述邊界層期間，用一個或更多個空尺寸顆粒密封在所述邊界層中的一個或更多個孔；以及

通過使用具有從所述邊界層向內的層-到-層設計的多分散球形顆粒的序列的第二部填充被所述邊界層包圍的內部空間，所述層-到-層設計包括：從備選位置的列表中為所述多個多分散球形顆粒的所述第二部中的每一個搜索最適合位置，所述最適合位置通過使用功率圖識別并通過所述備選位置的各個尺寸被分級，其中，當可能時，所述多個多分散球形顆粒的所述第二部中的每一個被允許朝著邊界層穿過在當前層中的孔。

13.根據權利要求12所述的系統，其中，所述形成邊界層的步驟還包括將所述多個多分散球形顆粒的所述第一部放置為靠近每個多邊形的頂點，接著，沿著所述每個多邊形的邊緣，以及，在已經被放置的球形顆粒約束的內部空間中。

14.根據權利要求12所述的系統，還包括：調節所述計算機化模型以實現用戶定義的期望的堆積要求。