[發明專利]一種在二維平面內生成隨機橢圓的方法

在審

• 申請號: 202210251708.9
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114664394A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 淳慶;石加順;金輝;張承文
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G16C10/00;G06T11/20
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 童楊益

本發明公開一種在二維平面內生成隨機橢圓的方法，通過代數判別式判斷橢圓之間是否重疊。具體的，生成隨機橢圓；使用Matlab內置的rand函數生成5個[0,1]之間的隨機數，通過隨機數以及二維平面所包含的最大或最小坐標值核算橢圓中心的位置，通過隨機數以及二維平面所包含的最大或最小半軸長度核算該橢圓的長、短軸，通過隨機數核算出橢圓的傾斜角；將后續生成的橢圓與先前生成的每一橢圓均進行重疊判斷，若后續新生橢圓和已生成的橢圓有重疊,則舍棄該橢圓；直至達到預設的橢圓個數或生成的橢圓總面積超過預設總橢圓面積，即停止循環。本發明特別適用于計算機計算模擬，以解決混凝土中介質的傳輸建?；蛘吖橇系亩逊e問題。

技術領域

本發明涉及一種在二維平面內生成隨機橢圓的方法，屬于多孔材料傳輸建?；蛄Ｗ佣逊e技術領域。

背景技術

在材料領域中，經常會遇到多孔材料的多相傳輸問題，如混凝土材料。一般可將混凝土中的孔隙、裂縫或者骨料簡化為橢圓。因此，可以通過在二維平面內生成隨機橢圓模型，解決混凝土中介質的傳輸建?；蛘吖橇系亩逊e問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在二維平面內生成隨機橢圓的方法，用于計算混凝土中橢圓形骨料堆積。

本發明的在二維平面內生成隨機橢圓的方法；包括以下步驟：

生成隨機橢圓；使用Matlab內置的rand函數重新生成5個[0，1]之間的隨機數，通過隨機數以及二位平面所包含的最大或最小坐標值核算橢圓中心的位置，通過隨機數以及二位平面所包含的最大或最小半軸長度核算該橢圓的長、短軸，通過隨機數核算出橢圓的傾斜角；

重疊判斷：將后續生成的橢圓與先前生成的每一橢圓均進行重疊判斷，若后續新生橢圓和已生成的橢圓有重疊，則舍棄該橢圓；

直至達到預設的橢圓個數或生成的橢圓總面積超過預設總橢圓面積，即停止循環。

進一步地，在重疊判斷合格后，保存合格的橢圓數據。

進一步地，在重疊判斷錢需要進行橢圓邊界判斷，若生成的橢圓大于設定面積則舍棄。

進一步地，二維平面的最小橫坐標值X_min，最大橫坐標值X_max，最小縱坐標值Y_min和最大縱坐標值Y_max；橢圓的最小長半軸a_min，最大長半軸a_max，最小短半軸b_min和最大短半軸b_max；上述滿足2a_max≤X_max-X_min，2a_max≤Y_max- Y_min。

使用Matlab內置的rand函數重新生成5個[0，1]之間的隨機數為R₁～R₅，令X₁＝X_min+(X_max-X_min)R₁，Y₁＝Y_min+(Y_max-Y_min)R₂，a₁＝a_min+(a_max- a_min)R₃，b₁＝b_min+(b_max-b_min)R₄，α₁＝πR₅，生成一個以(X₁，Y₁)為橢圓中心，長半軸和短半軸分別為a₁和b₁，傾斜角為α₁的初始橢圓。