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软球模型与硬球模型

2016-01-06 16:33阅读:
软球不是指能看到球发生变形了 而是指接触模型中是否考虑了形变,说简单点 就是软球模型的颗粒球之间是可以重叠的 用重叠量来表征形变 并引入到接触力计算。
软球模型中颗粒之间可以重叠;硬球模型中不考虑颗粒重叠。其实这种差别主要体现在碰撞检索和处理上。硬球模型通常采用事驱算法,在当前时间点,找到计算出下一个碰撞对发生的时间,然后更新整个系统颗粒的位置,并通过动量守恒方程计算出碰撞对颗粒碰撞之后的速度;然后在预测出下一次碰撞,以此类推。
软球模型为时驱算法,在单位时间步长内,直接基于颗粒的速度、加速度更新颗粒位置,然后基于颗粒位置计算颗粒受力,得到颗粒速度、加速度,然后在下一个时间步长再次更新颗粒位置。
硬球方法中不需要计算颗粒受力,直接基于动量守恒方程;
软球模型中计算颗粒受力,也正是如此,时间步长等的选择非常重要,否则离散积分将不满足动量守恒方程。
硬球模型适用非常稀疏的颗粒系统,譬如气力输送系统;软球模型适合密相颗粒系统,譬如转鼓等存在多体接触的系统。

基本上,目前开源或者商业软件,都是基于软球模型。硬球模型并行化非常麻烦,因为它是基于事驱算法。

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