[发明专利]用于宽级配离散元颗粒系统的高效邻居检索方法及系统

权利要求书

1.一种用于宽级配离散元颗粒系统的高效邻居检索方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，单元编号及粒径分组：

将单元顺序编号，记从1到m，根据单元半径分布由粗到细排序分成两组以上粗细不同的粒组，不同粒组间单元半径范围无重叠，同时添加虚单元，编号为m+1；目标邻居矩阵亦根据粒组划分分块存储，记某一粒组包含单元数m1，则该粒组的邻居矩阵共m1行，每一行记录该粒组对应单元的邻居单元编号，长短不一部分用虚单元编号填充；邻居搜索相关的单元信息存储为单元属性数组，记为aX、aY、aZ和aR，其中，aX、aY、aZ为三维坐标，aR为半径；

步骤2，当前粒组-细粒组邻居矩阵求解：

按粒组粒径范围由粗到细分别求解邻居矩阵；对于当前粒组，考虑粒径范围不大于当前粒组的所有粒组，基于矩阵离散元接触搜索方法求解当前粒组与细粒组的邻居矩阵；

步骤3，当前粒组-粗粒组邻居矩阵求解：

对于当前粒组与粗粒组邻居矩阵的求解；由于由粗到细的求解顺序，粗粒组-当前粒组的邻居矩阵已经求解完成，基于邻居关系的对偶性，通过索引转换求得当前粒组-粗粒组的邻居矩阵；

步骤4，当前粒组邻居矩阵的组装合并

将步骤2求得的当前粒组-细粒组邻居矩阵和步骤3求得的当前粒组-粗粒组邻居矩阵进行合并，得到当前粒组的初步邻居矩阵；对初步邻居矩阵进行处理操作得到当前粒组的邻居矩阵；

步骤5，重复步骤2-步骤4，按粒组粒径范围由粗到细求解所有粒组颗粒的邻居矩阵。

2.根据权利要求1所述用于宽级配离散元颗粒系统的高效邻居检索方法，其特征在于：步骤2中当前粒组下的网格划分边长大于当前粒组最大粒径。

3.根据权利要求2所述用于宽级配离散元颗粒系统的高效邻居检索方法，其特征在于：步骤4中对初步邻居矩阵进行排序、索引赋值操作得到当前粒组的邻居矩阵。

4.一种基于权利要求1所述用于宽级配离散元颗粒系统的高效邻居检索方法的系统，其特征在于：包括单元信息输入模块、粒径分组模块、当前粒组-细粒组邻居矩阵求解模块、当前粒组-粗粒组邻居矩阵求解模块及邻居矩阵合并模块，其中：

所述单元信息输入模块用于输入单元颗粒信息；

所述粒径分组模块用于根据输入单元颗粒信息将单元顺序编号，记从1到m，根据单元半径分布由粗到细排序分成两组以上粗细不同的粒组，不同粒组间单元半径范围无重叠，同时添加虚单元，编号为m+1；目标邻居矩阵根据粒组划分分块存储，记某一粒组包含单元数m1，则该粒组的邻居矩阵共m1行，每一行记录该粒组对应单元的邻居单元编号，长短不一部分用虚单元编号填充；邻居搜索相关的单元信息存储为单元属性数组，记为aX、aY、aZ和aR，其中，aX、aY、aZ为三维坐标，aR为半径；

所述当前粒组-细粒组邻居矩阵求解模块用于按粒组粒径范围由粗到细分别求解邻居矩阵；对于当前粒组，考虑粒径范围不大于当前粒组的所有粒组，基于矩阵离散元接触搜索方法求解当前粒组与细粒组的邻居矩阵；

所述当前粒组-粗粒组邻居矩阵求解模块用于根据粗粒组-当前粒组的邻居矩阵通过索引转换求得当前粒组-粗粒组的邻居矩阵；

所述邻居矩阵合并模块用于根据当前粒组-细粒组邻居矩阵和当前粒组-粗粒组邻居矩阵进行合并，得到当前粒组的初步邻居矩阵；对初步邻居矩阵进行处理操作得到当前粒组的邻居矩阵。

5.根据权利要求4所述系统，其特征在于：所示当前粒组-细粒组邻居矩阵求解模块中当前粒组下的网格划分边长大于当前粒组最大粒径。

6.根据权利要求5所述系统，其特征在于：所述邻居矩阵合并模块对初步邻居矩阵进行排序、索引赋值操作得到当前粒组的邻居矩阵。