【正文】 16 Fax:02164391506 不同尺度顆粒的分布 如果一個(gè)模型的不同區(qū)域需要不同尺寸的顆粒體分布時(shí)，我們就可以運(yùn)用方法二 (擠壓排斥法 )來 生成目標(biāo)模型。具體操作：將區(qū)域分成兩部分，左側(cè)隨機(jī)充填大直徑顆粒體，右冊(cè)隨機(jī)充填小直徑顆粒體，左側(cè)和右側(cè)的區(qū)分通過 x和 y坐標(biāo)來控制，最終生成后，通過平衡計(jì)算使兩側(cè)顆粒體自由擴(kuò)散直到目標(biāo)模型，詳見下例。 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 new set random set disk on 。 將球體看作單位厚度的圓盤狀 def setup n_stiff = 1e8 s_stiff = 1e8 width = height = poros = rat = mult_0 = 。 initial radius multiplication factor mult_a = 0 。 左側(cè)半徑放大系數(shù) mult_b = 0 。右側(cè)半徑放大系數(shù) id1 = 0 id2 = 0 end setup 程序 4： 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 wall id 1 ks=s_stiff kn=n_stiff nodes (0,0) (width,0) wall id 2 ks=s_stiff kn=n_stiff nodes (width,0) (width,height) wall id 3 ks=s_stiff kn=n_stiff nodes (width, height) (0,height) wall id 4 ks=s_stiff kn=n_stiff nodes (0,height) (0,0) 。 def make_block tot_vol = (x2 x1) * (y2 y1) num = id2 id1 + 1 n0 = ( poros) / mult_0^2 r0 = sqrt(tot_vol*( n0)/(pi*num)) rlo = * r0 / ( + rat) rhi = rat * rlo mand 。 Generate reducedradius particles gen id=id1,id2 rad=rlo,rhi x=x1,x2 y=y1,y2 prop dens=1000 ks=s_stiff kn=n_stiff range id=id1,id2 end_mand get_poros mult = sqrt(( poros) / ( pmeas)) end 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 def get_poros sum = bp = ball_head loop while bp null if b_id(bp) = id1 then if b_id(bp) = id2 then sum = sum + pi * b_rad(bp)^2 end_if end_if bp = b_next(bp) end_loop pmeas = sum / tot_vol end def final_poros tot_vol = width * height id1 = 1 id2 = 1200 get_poros final_poros = pmeas end 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 set x1= x2= y1= y2= id1=1 id2=50 make_block set mult_a=mult set x1= x2= y1= y2= id1=1001 id2=1200 make_block set mult_b=mult ini rad mul=mult_a c_index 0 range id 1,50 ini rad mul=mult_b c_index 1 range id 1001,1200 plo create the_assembly plot add ball lgreen lorange plot add wall black plot show cycle 1000 prop fric cycle 500 print final_poros save 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 平衡前模型 平衡后模型 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 法向接觸力 切向接觸力 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 顆粒體間的連接關(guān)系圖 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 運(yùn)用模型生成 “ 過濾器 ” 有些情況需要我們建立復(fù)雜區(qū)域形狀的顆粒流模型，如右圖，此時(shí)我們可運(yùn)用模型生 成過濾器來獲得所需要的模型， 即 filter命令，其后由用戶定義 FISH函數(shù)來控制 ,其中 ,顆粒的半 徑通過 fc_arg(0)進(jìn)行檢驗(yàn) ,x和 y 的坐標(biāo)位置分別通過 fc_arg(1) 和 fc_arg(2)進(jìn)行檢驗(yàn)。如果顆 粒滿足要求，則 FISH函數(shù)值設(shè)為 0，否則為 1。詳見下例。 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 new def ff_rect 。 用戶定義生成過濾器生成方形環(huán)狀顆粒流模型 。 中心 ([ff_x], [ff_y]), 內(nèi)徑 [ff_r1] and外徑 [ff_r2]. _brad = fc_arg(0) _bx = fc_arg(1) _by = fc_arg(2) _skip = 0 _rx = abs( _bx ff_x ) _brad _ry = abs( _by ff_y ) _brad if _rx ff_r1 then if _ry ff_r1 then _skip = 1 end_if end_if ff_rect = _skip end 程序 5： 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 def gen_balls _xlo = ff_x ff_r2 _xhi = ff_x + ff_r2 _ylo = ff_y ff_r2 _yhi = ff_y + ff_r2 mand generate x=(_xlo, _xhi) y=(_ylo, _yhi) amp。 rad=(, ) amp。 filter=ff_rect amp。 id=(1,250) end_mand end set ff_x= ff_y= ff_r1= ff_r2= gen_balls property dens=1000 kn=1e8 ks=1e8 wall id=1 nodes (,) (, ) (,) (,) close wall id=2 nodes (,) ( ,) wall id=3 nodes ( ,) ( , ) 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 wall id=4 nodes ( , ) (, ) wall id=5 nodes (, ) (,) wall id=1 kn=1e8 ks=1e8 wall id=2 kn=1e8 ks=1e8 wall id=3 kn=1e8 ks=1e8 wall id=4 kn=1e8 ks=1e8 wall id=5 kn=1e8 ks=1e8 plot create the_view plot add ball yellow plot add axes black plot add wall blue id=on plot show pause property rad mul plot add cf green cycle 500 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 PFC2D中有三種邊界條件，分別是：墻體邊界、顆粒體邊界和混合邊界。其中顆粒體邊界又分為速度邊界和受力邊界。 1).墻體邊界 建模過程中，墻體可作為顆粒體的生成范圍約束，但同時(shí)也可以將墻體作為邊界來施加約束。對(duì)于墻體，我們只能施加速度約束，而不能直接對(duì)其施加外力，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)定律對(duì)墻體是不適用的。其速度由以下三個(gè)參數(shù)控制 :線速度、角速度和旋轉(zhuǎn)中心。墻的運(yùn)動(dòng)是通過不斷更新定義墻的基點(diǎn)的位置來描述。采用 WALL命令設(shè)置，如： wall id=1 x= y= spin= 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 (2)顆粒體邊界 PFC2D中的模型可以將一連串的顆粒體作為邊界條件?；痉椒ǎ涸谀Ｐ途o密壓縮至平衡后，我們通過 FISH函數(shù)將與墻體相接觸的顆粒體逐個(gè)提取，將這一系列的顆粒體采用共同的邊界條件限制，最后刪除初始的限制墻體，即實(shí)現(xiàn)了以顆粒體代替墻體來作為邊界條件。顆粒體邊界條件分速度邊界和外力邊界，下例為速度邊界程序?qū)崿F(xiàn)。 上海市徐匯區(qū)凱旋路 3500號(hào)華苑大廈 2號(hào)樓 11層 A座 (202230) Tel:02164391516 Fax:02164391506 restore def bound bp = ball_head loop while bp null section cp = b_clist(bp) loop while cp null i