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龙图腾网获悉四川大学;国网江苏省电力工程咨询有限公司申请的专利一种建筑材料自然三维形状特征的颗粒堆积体仿真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：CN119577915B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26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：202411723038.1，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种建筑材料自然三维形状特征的颗粒堆积体仿真模型生成方法是由刘永浩;黎宏武;王运涛;王平;陈宣全;韩超;吴巍;戚顺超设计研发完成，并于2024-11-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种建筑材料自然三维形状特征的颗粒堆积体仿真模型生成方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种建筑材料自然三维形状特征的颗粒堆积体仿真模型生成方法，包括以下步骤：步骤1：制作自然颗粒仿真模型;将随机生成的三维坐标控制点赋予颗粒自然球度和圆度，以得到自然颗粒仿真模型；步骤2：制作颗粒堆积体仿真模型；将步骤1得到的自然颗粒仿真模型填充为离散元团块，通过离散元方法对离散元团块施加重力沉积，以得到颗粒堆积体仿真模型，本发明实现了建筑材料自然三维形状特征的颗粒堆积体的无前置扫描信息的快速仿真，为探究接触颗粒堆积体的微观几何特征对土木工程材料宏观力学性能提供坚实的基础，为高效生成具有精确接触信息的颗粒堆积体数据库提供了一种新途径。

本发明授权一种建筑材料自然三维形状特征的颗粒堆积体仿真模型生成方法在权利要求书中公布了：1.一种建筑材料自然三维形状特征的颗粒堆积体仿真模型生成方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤1：制作自然颗粒仿真模型;将随机生成的三维坐标控制点赋予颗粒自然球度和圆度，以得到自然颗粒仿真模型； 制作自然颗粒仿真模型包括以下步骤： 步骤1.1生成不同颗粒轮廓，以控制颗粒的大小和主体形状，使得自然颗粒仿真模型逼近自然颗粒的形状；所述步骤1.1的具体操作如下： 步骤1.1.1生成一个点云Pini，点云Pini的坐标遵循3D多变量标准正态分布； 步骤1.1.2通过拉伸x、y坐标并对齐z轴，使得点云Pini展现出自然建筑颗粒的球度特征； 步骤1.1.3对点云Pini进行拉伸包括：点云Pini在x、y、z轴的投影分别为颗粒的最短轴S、最长轴L以及次长轴I； 步骤1.1.4分别将点云Pini的x坐标乘以目标长细比，将点云Pini的y坐标乘以目标扁平度的倒数，即可使点云Pini具有目标球度值，得到不同颗粒轮廓； 步骤1.2生成不同表面起伏，以增强颗粒的真实性； 步骤1.3生成不同颗粒圆度，以模拟自然界中颗粒的尖锐程度，避免过于锐利的边角； 步骤2：制作颗粒堆积体仿真模型；将步骤1得到的自然颗粒仿真模型填充为离散元团块，通过离散元方法对离散元团块施加重力沉积，以得到颗粒堆积体仿真模型； 制作颗粒堆积体仿真模型包括以下步骤： 步骤2.1生成具有接触信息的颗粒堆积体、标注接触区域；颗粒堆积体接触信息标注通过法向量差异法进行接触点标注； 步骤2.2生成具有接触信息的颗粒集群则使用离散元方法DEM来模拟颗粒的堆积过程； 步骤2.3生成初始块石球体离散元模型则利用单位空间内的随机三维坐标控制点生成对应的凸包多面体三角片，通过刚体球算法建立块石离散元团块模型； 步骤2.4将随机个数的块石离散元团块模型利用离散元软件中的重力沉积方式形成堆积；形成堆积的过程中，记录堆积前后各小球中心点的坐标以计算转换矩阵，并根据得到的转换矩阵移动相应块石的点云Pini坐标，从而得到颗粒点云Pini数据。

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