[发明专利]适用于离散元计算信息连续化展示的数据处理分析方法

说明书

本公开提供了一种适用于离散元计算信息连续化展示的数据处理分析方法，根据离散元计算所输出的应力、速度或位移数据信息，将数据点按其圆心/球心坐标置于平面/空间直角坐标系中；采用Delaunay三角剖分方法将平面/空间直角坐标系中的数据点进行划分，形成不均匀的三角形网格/不均匀四面体；进行插值，得到三角形网格/四面体面上插值点的插值结果，实现数据连续。

技术领域

本公开属于岩土技术领域，涉及一种适用于离散元计算信息连续化展示的数据处理分析方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着现代工程建设规模的增大，场地条件越来越复杂，因而产生的工程问题也越来越难解。在对这些问题进行分析评价时，采用传统的解析法求解其数学、力学模型的偏微分方程几乎无法实现，岩土工程数值方法的发展为解决这类问题提出了可能；同时，多种数值方法的不断成功应用，深化了人们对许多岩土工程现象的理解，并有力地推动了岩土工程学科的定量化进程。数值计算方法的突出优点是能够较好地考虑诸如介质的各向异性、非均质特性及其随时间变化、复杂边界条件和介质不连续性等复杂工程条件。随着计算机技术向着千万亿次乃至更高的级别迈进，解决岩土工程问题的数值模拟理论和方法迅速发展，广泛地应用在岩土工程分析的各个方面。

离散单元法最早是由Cundall于1971年提出来的一种数值模拟方法，这个方法假定岩体完全被节理切割成离散块体，对块体逐个进行受力分析，建立牛顿运动方程式，采用差分格式求解块体的位移。离散单元法在岩石力学、土力学、流体力学等领域有着广泛的应用，是计算力学发展最快的领域之一。然而，由于离散元是将计算空间离散为有限数量具有接触作用关系的颗粒单元，在数据处理和展示方面存在不连续的问题，不利于计算结果与试验结果的对比分析。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种适用于离散元计算信息连续化展示的数据处理分析方法，本公开能够实现离散元计算结果后处理，数据分析连续化。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种适用于离散元计算信息连续化展示的数据处理分析方法，包括以下步骤：

(1)确定待处理的数据类型，如果是平面离散元数据则进入步骤(2)，否则进入步骤(7)；

(2)选定第一平面，根据离散元计算所输出的应力、速度或位移数据信息，将数据点按其圆心坐标置于平面直角坐标系中；

(3)采用二维Delaunay三角剖分方法将平面直角坐标系中的数据点进行三角形划分，形成不均匀的三角形网格；

(4)对每一个三角形进行局部插值，实现数值连续化；

(5)判断是否还有未处理的平面离散元数据，如果不是，则结束，如果是，则更换平面，重复步骤(2)-(5)，直到处理完成；

(6)根据每个平面与空间对称面的距离，给每一个平面的应力、速度或位移数据添加一个权函数，将多个平面的数据通过加权的形式，整合到一个平面上，完成空间模拟；

(7)根据离散元计算所输出的应力、速度或位移数据信息，将散乱的数据点按其球心坐标置于空间直角坐标系中；

(8)采用三维Delaunay三角剖分方法将空间直角坐标系中的数据点划分成相邻但不相交的不均匀四面体；

(9)对每个四面体内部进行插值，得到四面体面上插值点的插值结果，实现三维空间上的数据连续。

作为可选择的实施方式，对于单个平面二维离散元计算信息连续化展示过程中，对每一个三角形内部进行局部插值，三角形三个顶点坐标是其上的数据值。