基于CT扫描的不规则外形颗粒三维离散元建模

为实现不规则颗粒材料三维离散元建模,通过X射线断层扫描技术获取真实颗粒的切片图像,并对其进行二值化处理和边缘点探测提取计算,以重建三维颗粒模型而获取颗粒空间坐标信息.引入最小基本球体半径、有效空间系数和分类半径作为控制参数,采用VC++语言编写颗粒模型并生成程序,运用基本球体进行可重叠组合,自动生成不规则颗粒模型.结果表明,在相同参数条件下,该程序运行结果惟一,且与初始条件无关.同时,通过调控控制参数,能够获得不同精度的模型,并使颗粒模型精度与所需球体之间达到平衡关系.

空间二叉树在外形不规则颗粒三维建模中的应用

基于一种用球体单元填充颗粒内部空间建立模型的方法,其球体单元的形成依据颗粒表面和内部节点信息.在计算颗粒表面和内部网格节点之间最短距离时,把二叉树优化算法引入到了用VC++编写的程序中.同时利用该算法实现了某一真实颗粒的三维建模,通过对比原有算法的计算效率,该算法能够在保证颗粒建模精度的前提下,提高计算效率约70倍,可以在很大程度上节约颗粒模型特别是大规模颗粒模型生成的时间.