[发明专利]一种动态随机序列吸附方法、系统、设备及存储介质

权利要求书

1.一种动态随机序列吸附方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)输入边界条件控制参数和颗粒控制参数；

步骤2)颗粒生成：在特定的空间范围逐个随机生成特定种类颗粒的空间位置，通过一组随机数来描述每个颗粒的空间位置；

步骤3)颗粒运动：颗粒在特定的空间范围运动；

步骤4)边界条件检测：判断颗粒运动是否满足预先设定的边界条件，如果颗粒运动满足边界条件，则进行颗粒距离检测；如果颗粒运动不满足边界条件，则进行边界反弹处理和颗粒运动处理；

步骤5)颗粒距离检测：检测颗粒间的距离是否满足设定的最小距离要求，若满足最小距离要求，则进行颗粒运动次数检测；若不满足最小距离要求，则进行颗粒运动处理；

步骤6)颗粒投放上限检测：判断颗粒运动次数是否达到最大运动次数，若达到最大运动次数，则删除新生成的颗粒或撤销颗粒的长大，恢复前一步的颗粒投放状态；若未达到最大运动次数，则投放下一个颗粒或者继续长大颗粒；

步骤7)体积分数计算：计算已投放的不同种类颗粒的体积和体积分数；

步骤8)颗粒均匀搅拌处理：通过颗粒长大和运动使不同种类的颗粒混合均匀，达到颗粒最密堆积状态。

2.根据权利要求1所述的动态随机序列吸附方法，其特征在于，步骤1)所述边界条件控制参数包括颗粒与投放空间区域边界的关系、颗粒在边界上的分布情况、梯度层方向、梯度层厚度、梯度层个数；

所述颗粒控制参数包括颗粒种类个数、颗粒的形状、颗粒的尺寸参数、颗粒之间的最小控制距离、颗粒与边界的最小距离、每个梯度层的不同种类颗粒混合时的体积比例、颗粒接触参数、重叠控制参数、颗粒间距调控标记、颗粒层间扩散的最大距离。

3.根据权利要求1所述的动态随机序列吸附方法，其特征在于，步骤3)中，颗粒运动采用随机运动原理或物理碰撞运动原理进行描述。

4.根据权利要求1所述的动态随机序列吸附方法，其特征在于，步骤4)所述的边界反弹处理包括颗粒位置处理和颗粒速度处理；颗粒位置处理是根据不同的边界条件，将跑出空间边界范围的颗粒恢复到空间边界处；颗粒速度处理是将颗粒的速度方向调整为指向边界内部的方向。

5.根据权利要求1所述的动态随机序列吸附方法，其特征在于，步骤7)所述的体积分数计算公式为：

式(1)中，V表示投放空间的体积，N_j表示每种颗粒的个数，R_ij表示第i个种类的第j个球形颗粒的半径。

6.根据权利要求1所述的动态随机序列吸附方法，其特征在于，步骤8)中，颗粒长大过程中包括采用固定步长或者变步长方法实现颗粒长大。

7.根据权利要求1所述的动态随机序列吸附方法，其特征在于，步骤8)所述的颗粒均匀搅拌处理后还包括梯度层界面处理过程；

梯度层界面处理过程具体过程为：首先在每个梯度层空间随机生成颗粒，然后让所有颗粒运动一定的周期，允许颗粒跨越梯度层界面，但颗粒跨越梯度层界面的距离必须小于设定的最大层间扩散距离，同时还需满足颗粒最小间距条件和边界条件。

8.一种动态随机序列吸附系统，其特征在于，包括：

颗粒投放模块，用于设定颗粒的尺寸参数、形状、体积分数、空间分布情况，并分梯度层进行颗粒的投放；

数据处理模块，用于计算每种已投放颗粒的体积分数并存储已投放颗粒的信息；

评估判断模块，用于进行边界条件检测、颗粒距离检测、颗粒投放上限检测、颗粒种类检测和投放比例检测；

颗粒调控模块，用于进行均匀搅拌处理和梯度层界面处理，控制颗粒的均匀分布程度、梯度界面的粗糙度和界面形貌。

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述动态随机序列吸附方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述动态随机序列吸附方法的步骤。