[发明专利]可破碎碎石的离散元建模方法及装置

权利要求书

1.一种可破碎碎石的离散元建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据碎石粒径统计数据绘制粒径分布曲线，确定粒径分布规律；

按照所述粒径分布曲线，建立符合所述粒径分布规律的完整岩石维诺块体模型；

导出所述完整岩石维诺块体模型，并对所述完整岩石维诺块体模型进行四面体剖分，得到维诺块体网格模型；

将所述维诺块体网格模型导入离散元程序，按照网格模型的不同属性，建立离散元块体模板；

根据所述离散元块体模板建立碎石维诺块体；以及

基于所述碎石维诺块体，生成可破碎的碎石维诺块体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述碎石粒径统计数据绘制所述粒径分布曲线之前，还包括：

随机选取不同大小的碎石，获得碎石的数字图像；

对所述碎石的数字图像进行背景去除和高斯模糊处理；

对处理后的图像进行二元处理，放大碎石剖面特征，得到最终图像；

从所述最终图像中，提取碎石的边界剖面特征，得到所述碎石的不同粒径的个数统计，生成所述碎石粒径统计数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导出所述完整岩石维诺块体模型，并对所述完整岩石维诺块体模型进行四面体剖分，得到维诺块体网格模型，包括：

将所述完整岩石维诺块体模型导出为stl线框文件，基于模型线框将完整岩石划分为不同的维诺块体，

对所述stl线框文件进行四面体剖分，得到所述维诺块体网格模型，并将所述维诺块体网格模型的文件格式调整为目标格式。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述碎石维诺块体，生成可破碎的碎石维诺块体，包括：

生成均布的小颗粒模型；

遍历所述碎石维诺块体的clump单元中所有pebble单元，判断所述小颗粒模型中的ball是否在pebble单元内部，如果在，则ball单元的属性与pebble单元所在的碎石维诺块体属性相同；

遍历完所述所有pebble单元后，对所述小颗粒模型赋予参数，并删除所述小颗粒模型中未被赋予属性的ball单元。

5.一种可破碎碎石的离散元建模装置，其特征在于，包括：

绘制模块，用于根据碎石粒径统计数据绘制粒径分布曲线，确定粒径分布规律；

第一建立模块，用于按照所述粒径分布曲线，建立符合所述粒径分布规律的完整岩石维诺块体模型；

剖分模块，用于导出所述完整岩石维诺块体模型，并对所述完整岩石维诺块体模型进行四面体剖分，得到维诺块体网格模型；

第二建立模块，用于将所述维诺块体网格模型导入离散元程序，按照网格模型的不同属性，建立离散元块体模板；

第三建立模块，用于根据所述离散元块体模板建立碎石维诺块体；以及

建模模块，用于基于所述碎石维诺块体，生成可破碎的碎石维诺块体。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述绘制模块还包括：

选取单元，用于在根据所述碎石粒径统计数据绘制所述粒径分布曲线之前，随机选取不同大小的碎石，获得碎石的数字图像；

处理单元，用于对所述碎石的数字图像进行背景去除和高斯模糊处理；

放大单元，用于对处理后的图像进行二元处理，放大碎石剖面特征，得到最终图像；

统计单元，用于从所述最终图像中，提取碎石的边界剖面特征，得到所述碎石的不同粒径的个数统计，生成所述碎石粒径统计数据。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述剖分模块包括：

划分单元，用于将所述完整岩石维诺块体模型导出为stl线框文件，基于模型线框将完整岩石划分为不同的维诺块体，

调整单元，用于对所述stl线框文件进行四面体剖分，得到所述维诺块体网格模型，并将所述维诺块体网格模型的文件格式调整为目标格式。