在PFC软件中,有时需要通过多个颗粒组合成cluster或者是clump,在PFC5.0中,已经没有了cluster的生成方法,但是对于clump的生成方法进一步进行了优化升级,使clump生成更加简单,功能也更加强大。
颗粒生成时,我们需要定义颗粒的半径,颗粒的中心位置以及颗粒的密度等变量,但是对于clump的生成,我们需要定义clump的中心位置,密度以及惯性张量,但是对于力学功底不好的同学来说,计算惯性张量又是一个难题,但是PFC5.0提供了一个自动计算的关键词,接下来我们会讲到。
PFC5.0中clump的生成与颗粒的生成命令相同,包括单个clump的生成,无重叠clump的生成以及之地孔隙率的clump(jiheti)的生成。多个clump生成时,我们需要指定clump的模板,从而可以生成更加复杂的形状的clump。
(1)单个clump的生成
clump create命令
常用到的关键词包括:
calculate 后跟浮点小数,采用此关键词后,颗粒的中心位置、体积以及惯性张量可以根据算法算出,不需要用户单独指定,采用此关键词后,inertia、volume、position关键词不需要额外指定。
density clump的密度,必须关键词;
pebbles 组成clump颗粒的信息,后边包括三组参数,组成clump的pebble的数量,半径已经pebble的中心位置,必须关键词,
Eg:pebbles 3 0.1 0 0.1 0
0.2 0.2 0 0
0.3 0 0 0.3
inertia clump的惯性张量,如果没有使用calculate关键词的需要单独指定;
position clump的中心位置,如果没有指定的话默认为原点,如果没有使用calculate关键词的需要单独指定;
volume clump的体积,如果没有使用calculate关键词的需要单独指定;
(2)clump模板的生成
clump模板的生成
Clump模板的生成有两种方法,对于简单的clump我们可以采用类似于单个clump生成的方法生成模板,对于复杂形状的clump我们可以采用导入几何体,并采用特定的关键词填充的方法。
命令:clump template create
通用关键词:
name clump模板的名字,字符串,最好设置成自己容易识别的名字,如果不设置会采用默认的名字;
pebcalculate 特定的算法计算clump的惯性张量、中心位置以及体积;
surfcalculate 特定的算法计算clump的惯性张量、中心位置以及体积;
geometry 导入几何模型。
简单模板的生成
关键词:
pebbles 与单个clump生成时的用法相同;
position clump模板的中心位置,如果使用了上边两种特定的算法,则不需要此关键词;
inertia clump模板的惯性张量,如果使用了上边两种特定的算法,则不需要此关键词;
volume clump模板的体积,如果使用了上边两种特定的算法,则不需要此关键词;
Eg:clump template create ...
pebcalculate ...
name three_peb ...
pebbles 3 ...
0.25 -0.55 0.0 0.6 ...
0.25 -0.75 0.0 0.15 ...
0.25 -0.75 0.0 0.4
复杂clump的生成:
复杂的clump可以采用外部导入几何体的方式生成,通过bubblepack算法向几何体中填充pebbles,从而形成复杂形状的clump模板。
bubblepack 后跟关键词如下:
distance clump模板边缘的光滑度或者平整度,范围0-180,值越大,clump边缘越平整,但是clump中pebble的数量也会越多;
ratio 组成clump的pebble的最小半径与最大半径的比值,范围0-1,比值越小,细节部分填充的越饱满;
Eg:
geometry import ellipsoid.stl
clump template create name pill ...
geometry ellipsoid ...
surfcalc bubblepack ratio 0.5 distance 150