1.一种基于凸包算法的凹体生成方法,其特征是,包括:获取待模拟的骨料颗粒形态数据;在预选择的基本形状的表面取多个点,记为初始点;利用凸包算法基于初始点构成凸包,确定所形成的凸包中三角面的连接关系;基于待模拟的骨料颗粒形态数据,对各初始点进行径向拉伸或者缩短以及旋转操作,将操作后的点记为位置点,并记录各初始点与位置点之间的对应关系;用各位置点替换相应初始点,基于所述凸包中三角面的连接关系生成凹体三角面,得到由相应凹体三角面组成的凹体,即为待模拟骨料颗粒的数值模型。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是,还包括,将生成的凹体输出为相应骨料颗粒的几何格式文件,用于其它对相应骨料颗粒进行的数值试验。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征是,所述几何格式文件为STL文件。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征是,还包括,将生成的凹体作为骨料颗粒,投放到预先设定的区域内,建立颗粒增强型复合材料的数值模型。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述待模拟的骨料颗粒的形态数据包括颗粒三维空间点坐标信息,颗粒凹凸系数以及颗粒三维面的连接关系信息。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述预选择的基本形状为圆球或椭球。
7.根据权利要求1或5所述的方法,其特征是,定义基本形状为椭球,椭球的半轴长为(r a ,r b ,r c ),各初始点采用极坐标表示为 i为初始点个数,θ和 分别为方位角和仰角,按照每隔△θ和 取一个初始点,即:则所选取的颗粒三维空间初始点的坐标X 0 =(x 0i ,y 0i ,z 0i )为:
8.根据权利要求7所述的方法,其特征是,所述基于待模拟的骨料颗粒形态数据,对各初始点进行径向拉伸或者缩短操作包括:对每一个椭球面上的点的方位角和仰角添加一个随机量 得到的点的方位角和仰角表示为 对每一个点上椭球的半轴长添加一个随机扰动(η a ,η b ,η c ),得到新的赤道半径和极半径为(r ai ,r bi ,r ci ):rand()表示产生随机数函数,其中随机量 和(η a ,η b ,η c )控制颗粒的凹凸性;则扰动后的三维空间点坐标信息为X n =(x ni ,y ni ,z ni ):所述旋转操作包括:考虑颗粒的空间摆放位置,假定颗粒在空间的欧拉角为(α,β,γ),有旋转矩阵:旋转操作后最终三维颗粒上点的坐标X F =(x fi ,y fi ,z fi )为:X F =RX n 。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述利用凸包算法基于初始点构成凸包包括:根据初始点的极坐标计算笛卡尔坐标,基于初始点X 0 的笛卡尔坐标利用凸包算法构成凸包。
10.一种基于凸包算法的凹体生成装置,其特征是,包括:待模拟骨料颗粒形态数据获取模块,用于获取待模拟的骨料颗粒形态数据;初始点选择模块,用于在预选择的基本形状的表面取多个点,记为初始点;凸包三角面关系确定模块,用于利用凸包算法基于初始点构成凸包,确定所形成的凸包中三角面的连接关系;扰动操作模块,用于基于待模拟的骨料颗粒形态数据,对各初始点进行径向拉伸或者缩短以及旋转操作,将操作后的点记为位置点,并记录各初始点与位置点之间的对应关系;以及凹体生成模块,用于用各位置点替换相应初始点,基于所述凸包中三角面的连接关系生成凹体三角面,得到由相应凹体三角面组成的凹体,即为待模拟骨料颗粒的数值模型。