[發明專利]快速生成卵石碎石夾雜的混凝土二維隨機骨料模型的方法

有效

• 申請號: 201710086411.0
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106874600B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 余敏;池寅;鮑浩;葉建喬;徐禮華;黃俊杰
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 肖珍

1.一種快速生成卵石碎石夾雜的混凝土二維隨機骨料模型的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，根據給定骨料級配和混凝土截面尺寸，采用蒙特卡羅方法生成二維圓形隨機骨料模型圖，最終獲取每個圓形骨料的圓心點坐標和面積；

步驟2，根據圓形隨機骨料模型圖中所有骨料的圓心坐標生成帶邊界的泰森多邊形圖；

步驟3，以每個泰森多邊形的頂點為控制點，并行生成封閉B樣條曲線，最終得到封閉B樣條曲線圖，并計算圖中各封閉B樣條曲線的面積；

步驟4，建立骨料模型，實現如下：

設定卵石個數m和碎石個數n，m，n為任意自然數，并在全體骨料顆粒中進行隨機抽樣，從而確定每個骨料的卵石或碎石類型：

4.1，當設定碎石個數n＝0時，此時全部骨料都為卵石，縮放各圓心點坐標對應的封閉B樣條曲線的面積，使該面積等于二維圓形隨機骨料模型圖中同一坐標處的圓形骨料的面積，得到采用封閉B樣條曲線描述的卵石骨料模型；縮放各圓心點坐標對應的封閉B樣條曲線的面積具體實施如下：

計算各圓心點坐標對應的圓形骨料的面積與對應封閉B樣條曲線的面積的比例，以封閉B樣條曲線形心為中心，按此比例縮放封閉B樣條曲線的大小；

4.2，當設定卵石個數m＝0時，此時全部骨料都為碎石，在各圓心點坐標對應的封閉B樣條曲線上隨機均勻取點，從而生成凸多邊形，然后以該凸多邊形的形心為中心，縮放對應的封閉B樣條曲線的面積，使該面積等于二維圓形隨機骨料模型圖中同一坐標處的圓形骨料的面積，得到采用凸多邊形描述的碎石骨料模型；

4.3，當設定卵石個數m≠0且碎石個數n≠0時，此時卵石和碎石夾雜，首先根據預建立的混凝土二維卵石和碎石夾雜隨機骨料模型中卵石和碎石個數所占比例在全體骨料顆粒中隨機選取對應比例的卵石和碎石；然后根據步驟4.1中的方法對代表卵石的封閉B樣條曲線進行處理，并根據步驟4.2中的方法對代表碎石的封閉B樣條曲線進行處理，最終得到二維卵石碎石夾雜隨機骨料模型。