PFC5.0 粒子生成方法のまとめ
パーティクルの生成には、主にボール クリエイト、ボール ジェネレート、ボール ディストリビュートが含まれます。
1. 規則正しい粒子の生成
1. 規則的に配置された粒子の場合、最も簡単な方法は、ball create+ キーワード コマンドを使用して、粒子配置規則に従って粒子システムを作成することです。
2. ボール生成+キーワード法で生成されます. この方法で生成された粒子は重畳を持たないため, 生成された粒子は大きな空隙率を持ち,外力によって圧縮する必要があります.
規則的に分布する粒子の場合、粒子の位置と半径を正確に計算して設定する必要があります。一定の型式範囲内で、粒子が不規則な場合、粒子を入れられないことが多く、設計した気孔率を実現することが困難です。また、この方法で生成されたパーティクルは、境界位置では何の処理も行わず、パーティクルの中心が配信領域にあるかどうかを判断するだけです。
2. ランダムに分散された粒子分布
1.ボール分配+キーワード生成方法により空隙率を算出。
ボール分配コマンドで生成された粒子は重ね合わせ量を判断せず、その空隙率は粒子の面積(または体積)とモデル生成領域の面積(または体積)で計算されるだけです。
2 つの ball-distribute コマンドを使用して粒子システムを生成する場合、2 つのコマンドの間に生成された粒子は無関係であり、生成された粒子システムが交差せずに設計の空隙率を満たしているかどうかが判断されます。
2. ボール分布＋キーワードで粒子のグラデーションに合わせて生成
規則的に分布する粒子は、粒子の位置と半径を正確に計算して設定する必要があります。一定の型式の範囲内で、粒子が不規則であると、粒子を入れられないことが多く、設計された気孔率を達成することは困難です。また、この方法で生成されたパーティクルは、境界位置では何の処理も行わず、パーティクルの中心が配信領域にあるかどうかを判断するだけです。
3. ball create を使用してランダムにパーティクルを生成する
注: パーティクルの空隙率が低すぎる場合は、後でランダムにパーティクルを配置するために何度も試行する必要があり、パーティクルの生成効率が低下します。このとき、粒子のサイズを小さくすることができ、最初に粒子をすばやく放出することができます, そして、ボール属性半径乗算 2.0 のようなコマンドを使用して、粒子を等比率で拡大します, つまり、モデル領域を塗りつぶします. これは実際に粒子を生成するボール生成の方法です.
4. ボールジェネレート方式
ボールジェネレイトで発生する粒子は重ならないため、ある程度の範囲内に粒子を埋める必要があり、後段で失敗することが多い。このとき、最初に粒子サイズを小さくしてから、粒子特性 (半径) を設計粒子サイズまで徐々に大きくすることができます。これにより、モデルをすばやく満たすことができます。
この方法では、充填範囲の面積 (体積) を把握し、特定の気孔率 (二次元で 0.15 ~ 0.20、三次元で 0.3 ~ 0.4 を推奨) を設計する必要があります。次に、平均粒子半径に従って粒子の数を推定します. ここでは、このプロセスを説明するために 2 次元の例を使用します: 概念モデルの面積 S、設計粒子の空隙率 n、最小および最大の粒子半径を Rmin および Rmax と仮定します。粒子数：
N=(4S(1-n))/(π〖(R_min+R_max)〗^2 )
この時、粒子半径[Rmin, Rmax]が粒子間の相互作用が非常に大きいため、粒子をランダムに生成するために直接使用されます。機械的なバランスを達成するのは難しいため、粒子数 N を決定した後、最初にスケーリングしてから拡張することでバランスを達成できます。粒子半径 Rmin と Rmax が比例的にスケーリングされ、スケーリング係数が m に設定されている場合 (m の値はより大きな数として使用できます)、Rmin0= Rmin/m; Rmax0= Rmax/m 次に、ボール生成を使用し
ます
。パーティクルの数を増やした後、パーティクルの半径を設計値まで徐々に増やします。
3. 外部粒子導入生成法
その方法は、粒子充填領域内のランダムな点から開始し、粒子が中心付近で徐々に充填されるようにすることです。[Rmin, Rmax] を使って、ある平面領域に密集した円盤粒子系を構築したい場合、一点から始めて徐々に領域全体を拡大・充填し、モデル境界や細孔を再充填して増加させることが想定されます。モデル密度です。この方法は、あらゆるモデルの構築
に適しています. 計算打ち切り誤差の影響により、この方法で生成された粒子システムもサーボプロセスを経る必要がありますが、最初に生成された粒子は接線関係に従うため、初期弾性エネルギーは非常に小さいため、粒子は基本的にオーバーフローしません。