本發(fā)明提供一種骨料投放過程中考慮骨料均勻性的隨機(jī)骨料投放方法，在隨機(jī)骨料投放的過程中通過判斷骨料的均勻性，使得投放所得的骨料無需再次篩選均滿足骨料均勻性要求。本發(fā)明提供了在隨機(jī)骨料投放過程中考慮骨料均勻性的隨機(jī)投放方法，確保投放完成后即滿足骨料均勻性的要求，無需再進(jìn)行均勻性的評價(jià)，提高了建立均勻性骨料的隨機(jī)骨料模型的建模效率和投放效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是在進(jìn)行隨機(jī)骨料投放時(shí)，在考慮骨料的均勻性的情況下進(jìn)行投放的方法，特別涉及混凝土細(xì)觀層面的仿真研究。

背景技術(shù)

為了表征不同的材料特性對混凝土的力學(xué)性能的影響，常采用隨機(jī)骨料模型進(jìn)行仿真研究。由于現(xiàn)實(shí)生活中，骨料均勻分布于混凝土中，為表征其均勻性，學(xué)者們提出多種表征方法，如贠青青等通過數(shù)字圖像技術(shù)計(jì)算廠拌水泥中碎石骨料的相對面積比系數(shù)和等效質(zhì)量比系數(shù)來評價(jià)骨料均勻性。任青文和張少波等提出用分形維數(shù)來評價(jià)骨料均勻性。但上述方法均是在隨機(jī)骨料投放完成后對骨料均勻性進(jìn)行評價(jià)，如需要模擬骨料投放均勻的混凝土材料需要在已有的投放數(shù)據(jù)中進(jìn)行篩選，浪費(fèi)大量的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了在骨料投放過程中考慮骨料均勻性的隨機(jī)骨料投放方法，該方法使得每次投放生成的隨機(jī)骨料數(shù)據(jù)均為滿足骨料均勻性的要求的骨料數(shù)據(jù)，無需再次篩選。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種骨料投放過程中考慮骨料均勻性的隨機(jī)骨料投放方法：在隨機(jī)骨料投放的過程中通過判斷骨料的均勻性，使得投放所得的骨料均滿足骨料均勻性要求，無需再次篩選，提高投放均勻骨料的效率。

進(jìn)一步，判斷骨料均勻性的方法，步驟如下：

步驟1：將投放區(qū)域劃分為九個(gè)等大的投放區(qū)域，并將各個(gè)區(qū)域劃分為若干個(gè)足夠小的單元；

步驟2：進(jìn)行隨機(jī)骨料投放，隨機(jī)投放骨料，通過骨料位置坐標(biāo)和其半徑大小判斷骨料覆蓋的投放單元為骨料單元，并記錄骨料單元的編號；

步驟3：計(jì)算各個(gè)級配各個(gè)區(qū)域內(nèi)的骨料單元數(shù)目，當(dāng)每一級配內(nèi)各個(gè)區(qū)域的骨料的單元數(shù)目均相近，則認(rèn)為其滿足均勻性要求。

更進(jìn)一步，判斷骨料覆蓋的投放單元是否為骨料單元的方法，步驟如下：

步驟1：選擇某一單元，計(jì)算該單元的形心位置和四個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)；

步驟2：根據(jù)已得到圓形骨料的相關(guān)參數(shù)判斷該單元形心是否在圓形骨料內(nèi)部；

步驟3：若某單元形心在圓形骨料區(qū)域內(nèi)，需要進(jìn)一步判斷該單元的四個(gè)頂點(diǎn)是否在圓形骨料內(nèi)部，如至少有一個(gè)頂點(diǎn)在圓形骨料內(nèi)部則認(rèn)為該單元為骨料單元，反之則認(rèn)為其不是骨料單元；

步驟4：遍歷所有的單元，判斷各個(gè)單元是否在該圓形骨料區(qū)域內(nèi)并記錄處于圓形骨料區(qū)域的投放單元的編號。

更進(jìn)一步，判斷單元形心是否在圓形骨料內(nèi)部的方法，步驟如下：

通過計(jì)算投放單元形心坐標(biāo)到圓形骨料圓心的距離，當(dāng)該距離大于該圓形骨料的半徑則判斷該單元不在圓形骨料區(qū)域內(nèi)；當(dāng)該距離小于等于該圓形骨料的半徑則判斷該單元的形心在圓形骨料區(qū)域。

更進(jìn)一步，判斷單元頂點(diǎn)是否在圓形骨料內(nèi)部的方法，步驟如下：

計(jì)算頂點(diǎn)到該圓形骨料圓心的距離，如距離小于等于該圓形骨料半徑則認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)在圓形骨料區(qū)域內(nèi)；反之則認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)在圓形骨料區(qū)域外。

進(jìn)一步，所述骨料隨機(jī)投放方法，步驟如下：