[發(fā)明專利]一種多枝晶運動相場法并行模擬的碰撞檢測和合并方法

在審

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• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113283048A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏艷紅;劉湘波;劉仁培
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F113/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多枝晶運動相場法并行模擬的碰撞檢測和合并方法，其特征在于包括以下功能：

功能1：可過濾不同時刻已碰撞的由多個枝晶組成的固相顆粒在其內(nèi)部發(fā)生的重疊；

功能2：可過濾同一時刻兩個或多個固相顆粒在不同節(jié)點發(fā)生的重疊；

功能3：可過濾并行計算時在不同CPU中檢測到的相同固相顆粒間發(fā)生的碰撞；

功能4：可實現(xiàn)發(fā)生碰撞的多個枝晶的合并。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多枝晶運動相場法并行模擬的碰撞檢測和合并方法，其特征在于功能1中對固相顆粒內(nèi)部組成該固相顆粒的多個枝晶的重疊檢測和過濾。前一時刻已經(jīng)發(fā)生了碰撞和合并的枝晶，在后續(xù)時刻的碰撞檢測中同樣會呈現(xiàn)為重疊狀態(tài)，若不加以過濾，已碰撞和合并的固相顆粒在后續(xù)的每一時刻都會被檢測為碰撞，將造成極其冗余地碰撞信息傳遞和存儲、固相顆粒質(zhì)心和速度計算等運算，權(quán)利要求1所述的功能1可以有效過濾無效重疊，精簡冗余運算，極大的提高碰撞檢測效率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多枝晶運動相場法并行模擬的碰撞檢測和合并方法，其特征在于功能2中對多個固相顆粒間在不同節(jié)點處發(fā)生重疊的檢測和過濾。同一時刻，被檢測到發(fā)生碰撞的兩個固相顆粒會在多個節(jié)點處呈現(xiàn)重疊狀態(tài)，若不加以過濾，以逐節(jié)點方式展開的碰撞檢測，針對相同的碰撞也會存在碰撞信息傳遞和存儲、固相顆粒質(zhì)心和速度計算等形式的運算冗余，權(quán)利要求1所述的功能2可以有效精簡這種冗余運算，提高碰撞檢測效率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多枝晶運動相場法并行模擬的碰撞檢測和合并方法，其特征在于功能3中過濾并行計算時在不同CPU中檢測到的相同固相顆粒間發(fā)生的碰撞。并行計算時，區(qū)域分割可能跨過固相顆粒內(nèi)部，使得分配給某些CPU的計算域包含了相同的固相顆粒，這些CPU在各自的運行過程中獨立地進行碰撞檢測，所得的碰撞結(jié)果中可能描述地是相同晶粒的同一個碰撞，若不加過濾，將造成多余的CPU運算。權(quán)利要求1所述的功能2可以有效過濾CPU之間的相同碰撞，提高碰撞檢測效率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多枝晶運動相場法并行模擬的碰撞檢測和合并方法，其特征在于功能4中碰撞枝晶的合并，可以根據(jù)組成碰撞的各個固相顆粒的質(zhì)量、質(zhì)心、平移速度、旋轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)動慣量等計算合并固相顆粒的平移、旋轉(zhuǎn)速度，并保證動量守恒，使合并后的枝晶以一個整體的形式繼續(xù)在液相中平移、旋轉(zhuǎn)和生長。