基于bcca优化模型的生物粒子团簇体构建方法

文档序号:49840 发布日期:2021-09-28 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 基于bcca优化模型的生物粒子团簇体构建方法 (Biological particle cluster construction method based on BCCA optimization model ) 是由 顾有林 胡以华 丁婉莹 陆卫 李维 陈曦 王新宇 曹浩 于 2021-07-05 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种基于BCCA优化模型的生物粒子团簇体构建方法,所述方法包括:获取三维空间中存在的粒子个数与各粒子粒径;构建三维模型;设置并调用lowbit函数,计算期望团簇体数N;判断所述三维模型中的当前团簇体数N-c是否等于1;确定所述三维模型中当前存在的团簇体,当团簇体满足相应的碰撞条件相互碰撞时,进行碰撞处理;确定当前团簇体数N-c;输出当前团簇体中粒子的三维分布图,以所述当前团簇体中粒子的三维分布方式作为结果输出。根据本发明的方法,能够形成更好的消光材料结构,有助于制备出具有更强消光特性的消光材料。(The invention provides a biological particle cluster body construction method based on a BCCA optimization model, which comprises the following steps: obtaining the number of particles and the particle size of each particle in a three-dimensional space; constructing a three-dimensional model; setting and calling a lowbit function, and calculating the expected cluster number N; judging the current cluster number N in the three-dimensional model c Whether it is equal to 1; determining the cluster bodies currently existing in the three-dimensional model, and performing collision processing when the cluster bodies meet corresponding collision conditions and collide with each other; determining a current cluster number N c (ii) a And outputting a three-dimensional distribution map of the particles in the current cluster body, and outputting the three-dimensional distribution mode of the particles in the current cluster body as a result. According to the method disclosed by the invention, a better extinction material structure can be formed, and the extinction material with stronger extinction characteristic can be prepared.)

基于BCCA优化模型的生物粒子团簇体构建方法

技术领域

本发明涉及计算机仿真领域,尤其涉及由计算机仿真实现的基于BCCA优化模型的生物粒子团簇体构建方法。

背景技术

作为削弱可见光或红外成像设备或系统性能的重要手段,消光材料的发展成为竞相研究的对象,消光材料包括金属材料、膨胀石墨、纳米材料、水基泡沫、生物材料和复合材料等方面。

生物材料是一些小的生物颗粒在静电、碰撞、黏附作用下形成的具有分形特征、空间结构复杂的随机取向凝聚粒子体系,利用组成消光材料的粒子的排布,粒子之间的连接关系的特性,达到消光的效果。

根据粒子的属性,消光材料的空间结构可能是单个粒子或凝聚粒子。在不考虑粒子间相互作用的情况下,通过计算单粒子形成的烟幕得到消光材料的消光性能。消光材料的粒子形状随物质不同而不同,一般具有圆、椭圆、柱状、杆状和链状等形状。若粒子间相互作用不能忽略时,消光材料则以凝聚粒子的形态而存在,计算时以凝聚粒子体系为研究对象计算其消光性能。根据参与凝聚的对象不同,可将凝聚粒子模型分为粒子与团簇体和团簇体与团簇体两类团簇模型。根据构建凝聚粒子的原始粒径是否相同每种凝聚模型还可细分为单分散凝聚粒子模型和多分散凝聚粒子模型。现有技术中常使用CCA模型构建粒子团簇模型,但CCA模型受网格影响,每个粒子的中心只能在网格点上,两个相邻粒子的位置关系只有前后左右上下六个垂直的方向,难以准确地表现出粒子间的实际位置关系,因而,导致消光材料的消光性能不高。

弹道团簇-团簇凝聚(Ballistic Cluster-Cluster Aggregation,简称BCCA)模型,该模型构建的蓬松多孔结构适用于众多消光材料。BCCA模型原理是所有粒子随机分布在空间中,其数量为2

发明内容

为解决上述技术问题,本发明提出了一种基于BCCA优化模型的生物粒子团簇体构建方法,用以解决现有技术中消光材料消光性能仿真不够准确,导致挑选强消光性能材料受到一定阻碍与限制的问题。

根据本发明的第一方面,提供一种基于BCCA优化模型的生物粒子团簇体构建方法,所述方法包括以下步骤:

步骤S101:获取三维空间中存在的粒子个数与各粒子粒径;构建三维模型,所述三维模型与所述三维空间相对应;在所述三维模型中设置初始输入参数包括消光材料的粒子数n、粒子半径集合R、粒子密度

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

首先结合图1说明为本发明一个实施方式的基于BCCA优化模型的生物粒子团簇体构建方法。如图1、3所示,所述方法包括以下步骤:

步骤S101:获取三维空间中存在的粒子个数与各粒子粒径;构建三维模型,所述三维模型与所述三维空间相对应;在所述三维模型中设置初始输入参数包括消光材料的粒子数n、粒子半径集合R、粒子密度

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