深圳大学苏栋获国家专利权
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龙图腾网获悉深圳大学申请的专利棱角度与粗糙度多分散分布可控的虚拟颗粒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:CN119670172B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05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:202411549229.0,技术领域涉及:G06F30/10;该发明授权棱角度与粗糙度多分散分布可控的虚拟颗粒生成方法是由苏栋;樊猛;陈湘生;熊昊;吴东展;张睿骁;李煜钦设计研发完成,并于2024-11-01向国家知识产权局提交的专利申请。
本棱角度与粗糙度多分散分布可控的虚拟颗粒生成方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种棱角度与粗糙度多分散分布可控的虚拟颗粒生成方法,方法包括以下步骤:基于激光扫描和球谐分析对各真实颗粒三维表面形态进行连续重构,得到各重构颗粒;基于各重构颗粒表面计算真实颗粒的棱角度与粗糙度;基于棱角度与粗糙度的最大值设计多分散分布曲线;根据多分散分布曲线确定需生成虚拟颗粒的棱角度与粗糙度,并基于所述需生成虚拟颗粒的棱角度与粗糙度,通过调整球谐幅值大小生成对应的虚拟颗粒。本发明方法生成的虚拟颗粒更加贴合真实颗粒的形态分布,可应用于3D打印以及离散元数值建模。
本发明授权棱角度与粗糙度多分散分布可控的虚拟颗粒生成方法在权利要求书中公布了:1.一种棱角度与粗糙度多分散分布可控的虚拟颗粒生成方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤: 基于激光扫描和球谐分析对各真实颗粒三维表面形态进行连续重构,得到各重构颗粒; 基于各重构颗粒表面计算真实颗粒的棱角度与粗糙度; 基于棱角度与粗糙度的最大值设计多分散分布曲线; 根据多分散分布曲线确定需生成虚拟颗粒的棱角度与粗糙度,并基于所述需生成虚拟颗粒的棱角度与粗糙度,通过调整球谐幅值大小生成对应的虚拟颗粒; 基于所述需生成虚拟颗粒的棱角度与粗糙度,通过调整球谐幅值大小生成对应的虚拟颗粒,具体包括以下步骤: S1,根据需生成的虚拟颗粒数量和棱角度与粗糙度分布曲线确定各虚拟颗粒对应的目标棱角度AItar与粗糙度RGtar; S2,根据目标棱角度AItar与粗糙度RGtar计算第3阶与第9阶的球谐幅值L3和L9,具体表达式如下: S3,根据L3和L9计算第4阶至第8阶和第10阶至第15阶的球谐幅值,具体表达式如下: S4,令第0阶球谐幅值L0=1,第1阶和第2阶球谐幅值L1=L2=0; S5,随机生成2n+1个球谐系数:其中每一项都为满足的随机数,n为球谐阶数,m表示球谐基函数的次数; S6,计算球谐波幅值校正系数kn: S7,基于校正系数修正生成的球谐系数: S8,将修正后的球谐系数代入离散点的极半径进行球谐函数展开后的表达式,重构出虚拟颗粒; S9,根据颗粒棱角度AI量化表达式和颗粒粗糙度RG量化表达式计算虚拟颗粒的棱角度AIgen和粗糙度RGgen; S10,分别计算当前生成的虚拟颗粒的棱角度与粗糙度的误差ERRAI和ERRRG: S11,如果误差ERRAI和ERRRG均小于0.05,则保留对应颗粒,否则循环S2至S10,直至误差均小于0.05; S12,循环S1至S11以生成具有不同棱角度与粗糙度多分散分布的虚拟颗粒集合体。
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