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龙图腾网获悉中国科学院力学研究所申请的专利一种不连续级配土大规模离散元模型生成方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119830691B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411911421.X，技术领域涉及：G06F30/25；该发明授权一种不连续级配土大规模离散元模型生成方法是由韩宗芳;李玉琼;应黎坪;吴文旭;王威廉设计研发完成，并于2024-12-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种不连续级配土大规模离散元模型生成方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种不连续级配土大规模离散元模型生成方法，其包括：1创建土壤颗粒材料并设置土壤本征参数和接触模型细观参数；2创建用于辅助模型分层生成及冲击仿真的3D贯入仪几何模型；3将几何模型导入到EDEM软件中；4创建用于分层生成模型的土壤颗粒工厂；5在土壤颗粒工厂中生成不同尺度因子的颗粒；6选择步骤2中用于辅助模型分层生成的不同几何模型组合生成用于仿真的模型；7将步骤2中的3D贯入仪几何模型导入到上述步骤6生成的模型中进行冲击贯入动力学仿真。本发明可实现不连续级配土大规模离散元模型的构建，可有效解决细粒土生成大规模模型颗粒数目过多无法有效计算的问题。

本发明授权一种不连续级配土大规模离散元模型生成方法在权利要求书中公布了：1.一种不连续级配土大规模离散元模型生成方法，其特征在于，包括以下步骤： （1）创建土壤颗粒材料并设置土壤本征参数和接触模型细观参数； （2）创建用于辅助模型分层生成及冲击仿真的3D贯入仪几何模型，在生成的几何模型时，将最小直径的几何模型内圈做成空心，用于最内圈区域通过设置颗粒工厂的方式生成颗粒； （3）将用于辅助模型分层生成的几何模型导入到EDEM软件中,具体过程为：应用EDEM软件的几何体导入功能导入所述步骤（2）中生成的几何模型，依据仿真需求形成不同的几何模型组合,在导入时长度单位统一调整为mm，并设置导入的几何模型的泊松比、密度、剪切模量以及几何模型与不同尺度因子的土壤颗粒之间接触参数; （4）创建用于分层生成模型的土壤颗粒工厂，具体过程为： （4.1）对所述步骤（3）形成的几何模型组合的最内圈的区域,首先通过EDEM软件添加用于生成颗粒的几何体，形成最内圈的颗粒工厂，添加的几何体形状和尺寸与所述步骤（2）中最小直径的几何模型的中心区域保持一致，然后对几何体采用体积填充的颗粒生成方式生成最内圈区域的土壤颗粒； （4.2）对依据仿真需求形成不同的几何模型组合的最内圈以外的区域，按照仿真需求直接在每个用于辅助模型分层生成的几何模型上采用体积填充的颗粒生成方式来生成每个区域的土壤颗粒； （5）在土壤颗粒工厂中生成不同尺度因子的颗粒； （6）选择上述步骤（2）中用于辅助模型分层生成的不同几何模型组合生成用于仿真的模型； （7）将上述步骤（2）中的3D贯入仪几何模型导入到上述步骤（6）生成的模型中进行冲击贯入动力学仿真，采用相同的速度及模拟参数，并输出锥尖的阻力值进行对比，以选择和验证适宜的模型；进行冲击贯入动力学仿真的具体过程为: 将冲击贯入动力学仿真的计算总时间设为0.1s，以0.005s作为数据和计算结果的存储时间间隔；在离散元模拟中，瑞利时间步长T R 由下式求解： ； 上式中，R是粒子的半径，ρ是粒子的密度，G是剪切模量，v是泊松比； 瑞利时间步长T R 求解过程中同时求解整个贯入过程中锥尖处的阻力值和锥尖与颗粒的接触数目的变化，其中锥尖阻力为贯入过程中锥尖处沿着轴线Z方向上的受力分量；锥尖处颗粒的接触数目用配位数来计算，配位数是指每个颗粒在任何给定的时间点与另一个颗粒的接触数，且平均配位数表示为： ； 式中M i 为第i个粒子的接触数。

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