CN113506600B - 颗粒均匀性评价方法、装置及设备 - Google Patents

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CN113506600B CN202110835153.8A CN202110835153A CN113506600B CN 113506600 B CN113506600 B CN 113506600B CN 202110835153 A CN202110835153 A CN 202110835153A CN 113506600 B CN113506600 B CN 113506600B
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Abstract

本申请属于材料领域,提出了一种颗粒材料均匀性评价方法、装置及设备。该方法包括:确定颗粒模型,对所述颗粒模型进行分割,确定分割的网格与颗粒的映射关系;根据所述颗粒的粒径对应的累积百分比确定初始颗粒累积曲线;获取控制性网格对应的控制性网格的颗粒累积曲线;根据所述初始颗粒累积曲线和所述控制性网格的颗粒累积曲线,确定所述待评价的颗粒的均匀性评价指标,根据所确定的均匀性评价指标,对颗粒材料进行分类使用。通过本申请的方法,能够有效的提高用于评价的颗粒材料的范围,并提升评价精度,有利于更为准确的确定材料性能,提高材料利用效率。

Description

颗粒均匀性评价方法、装置及设备
技术领域
本申请属于材料领域,尤其涉及混凝土等颗粒均匀性评价方法、装置及设备。
背景技术
颗粒材料广泛存在于自然界中,对于颗粒材料力学性质的研究具有重要的工程意义。比如,标准颗粒需要分布越窄越好,粉末冶金的原料要求有适当的分布宽度,以便形成合理的微观规程结构,研磨材料对颗粒均匀性有着更为严格的要求。现实中不同粒径大小及数量的颗粒往往呈现为均匀分布和非均匀分布,这种颗粒的分布性质对其宏观力学性质具有显著的影响,在进行离散单元法或颗粒非连续变形分析方法等数值模拟中,根据真实颗粒材料的分布状态建立颗粒模型是当前计算力学研究的前沿。
目前,用于评价颗粒材料分布状态的方法主要包括标准差评价法、变异系数评价法、接触数评价法等。标准差法仅利用多组样本数据的标准偏差值来评价颗粒材料分布均匀性,而标准偏差的大小与测定次数有关,且颗粒材料的粒径大小及数量相差悬殊时,用标准差评价法难以说明颗粒材料是否处于分布均匀状态;变异系数评价法是在标准偏差评价法的基础上对平均值的突显,用以弥补标准偏差法的不足,但变异系数评价法的评价结果受局部影响较大,不能正确地反映颗粒材料的分布规律;接触数评价法通过计算颗粒接触数来衡量颗粒均匀程度,由于其简易性常用于数值模拟中,但接触数评价法难以应用于多种粒径大小的颗粒接触模型。因此,目前的评价颗粒材料分布状态的方法均存在一定的局限性,不利于提高颗粒均匀性评价方法的准确度和普遍适用性,从而不能准确的获得颗粒材料的颗粒均匀性,不利于准确的确定颗粒材料的力学特性和颗粒用途。例如,粗细颗粒均匀分布的混凝土强度峰值比粗细颗粒非均匀分布的混凝土强度峰值高可达17.5%,反应了粗细颗粒均匀分布的重要性。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种颗粒均匀性评价方法、装置及设备,以解决现有技术中的颗粒分布状态的评价方法,不利于提高颗粒均匀性评价方法的准确度和普遍适用性,不能准确的获取颗粒材料的颗粒均匀性,不利于准确的确定颗粒材料的力学特性和颗粒用途的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种颗粒均匀性评价方法,所述方法包括:
根据待评价的颗粒材料确定颗粒模型,根据所述颗粒模型的边界和颗粒的粒径计算网格数据;
根据所计算的网格数据和所述颗粒的粒径对所述颗粒模型进行分割,确定分割的网格与颗粒的映射关系;
根据所述颗粒的粒径对应的累积百分比确定初始颗粒累积曲线;
确定所述颗粒模型对应的控制性网格,结合分割的网格与颗粒的映射关系,获取所述控制性网格对应的控制性网格的颗粒累积曲线;
根据所述初始颗粒累积曲线和所述控制性网格的颗粒累积曲线,确定所述待评价的颗粒的均匀性评价指标,根据所确定的均匀性评价指标,对颗粒材料进行分类使用。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能实现方式中,根据所述颗粒模型的边界和颗粒的粒径计算网格数据,包括:
根据公式:
Figure BDA0003176945520000021
计算网格数据,其中:Row_Num为网格行数,Col_Num为网格列数,int为向下取整函数,Rmax为最大颗粒的半径,xmin,xmax,ymin,ymax分别为颗粒区域的横坐标轴的左边界、横坐标轴的右边界、纵坐标轴的下边界以及纵坐标轴的上边界。
结合第一方面,在第一方面的第二种可能实现方式中,确定分割的网格与颗粒的映射关系,包括:
根据公式
Figure BDA0003176945520000031
确定网格与颗粒的映射关系,其中:
Ri为网格行数,Ci为网格列数,int为向下取整函数,Rmax为最大颗粒,xmax,ymax均为计算区域的边界,xi,yi为颗粒i所在的x,y坐标。
结合第一方面,在第一方面的第三种可能实现方式中,根据所述颗粒的粒径对应的累积百分比确定初始颗粒累积曲线,包括:
根据待评价的颗粒的粒径,确定颗粒累积曲线的粒径范围;
根据待评价的颗粒的粒径,以及粒径所对应的累积百分比确定初始颗粒累积曲线。
结合第一方面,在第一方面的第四种可能实现方式中,确定所述颗粒模型对应的控制性网格,结合分割的网格与颗粒的映射关系,获取所述控制性网格对应的控制性网格的颗粒累积曲线,包括:
通过随机函数确定控制性网格;
根据网格与颗粒的映射关系,确定控制性网格中的颗粒的大小和数量;
根据所述网格中的颗粒的大小和数量对所述控制性网格进行筛选;
根据筛选后的控制性网格中的颗粒数据,确定控制性网格的颗粒累积曲线。
结合第一方面,在第一方面的第五种可能实现方式中,通过随机函数确定控制性网格,包括:
通过公式
Figure BDA0003176945520000032
确定控制性网格的位置,其中,h为控制性网格的边长,n为控制性网格边长大小控制数,且n=(0.1·TotalParticles)^0.5,TotalParticles为颗粒总数,j、k为随机函数产生的随机数,XL-D,YL-D为控制性网格的左下角的顶点坐标,XR-U,YR-U为控制性网格的右上角的顶点坐标。
结合第一方面,在第一方面的第六种可能实现方式中,根据所述初始颗粒累积曲线和所述控制性网格的颗粒累积曲线,确定所述待评价的颗粒的均匀性评价指标,包括:
在所述控制性网格的颗粒累积曲线中获取第一样本点集,确定所述样本点集对应的粒径;
根据所确定的粒径,在所述初始颗粒累积曲线中获取第二样本点集;
计算第一样本点集的总平方和TSS,以及第一样本点集与第二样本点集的残差平方和RSS;
根据所述总平方和TSS和残差平方和RSS,确定颗粒的均匀性评价指标
Figure BDA0003176945520000041
本申请实施例的第二方面提供了一种颗粒均匀性评价装置,所述装置包括:
网络数据计算单元,用于根据待评价的颗粒材料确定颗粒模型,根据所述颗粒模型的边界和颗粒的粒径计算网格数据;
映射关系确定单元,用于根据所计算的网格数据和所述颗粒的粒径对所述颗粒模型进行分割,确定分割的网格与颗粒的映射关系;
初始颗粒累积曲线确定单元,用于根据所述颗粒的粒径对应的累积百分比确定初始颗粒累积曲线;
控制性网络的颗粒累积曲线确定单元,用于确定所述颗粒模型对应的控制性网格,结合分割的网格与颗粒的映射关系,获取所述控制性网格对应的控制性网格的颗粒累积曲线;
评价指标确定单元,用于根据所述初始颗粒累积曲线和所述控制性网格的颗粒累积曲线,确定所述待评价的颗粒的均匀性评价指标,根据所确定的均匀性评价指标,对颗粒材料进行分类使用。
本申请实施例的第三方面提供了一种颗粒均匀性评价设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述方法的步骤。
本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述方法的步骤。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本申请通过对待评价的颗粒材料确定颗粒模型,对颗粒模型进行网格划分,建立网格与颗粒的映射后,获取颗粒模型对应的初始颗粒累积曲线,并通过网格与颗粒的映射关系,确定控制性网格的颗粒累积曲线,根据两个曲线来确定颗粒材料的均匀性评价指标,从而能够有效的提高用于评价的颗粒材料的范围,并提升评价精度,有利于更为准确的确定材料性能,提高材料利用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种颗粒均匀性评价方法的实现流程示意图;
图2是本申请实施例提供的一种网格划分和颗粒映射示意图;
图3是本申请实施例提供的一种初始颗粒累积曲线示意图;
图4是本申请实施例提供的控制性网格的确定示意图;
图5是本申请实施例提供的一种控制性网格的颗粒累积曲线示意图;
图6为本申请实施例提供的一种颗粒评价指标的拟合计算示意图;
图7为本申请实施例提供的一种颗粒均匀性评价装置示意图;
图8是本申请实施例提供的颗粒均匀性评价设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本申请所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
目前的颗粒材料的分布状态评价方法中,主要包括标准差评价方法、变异系数评价方法和接触数评价法等。
其中,标准差评价方法中,利用多组样本数据的的标准偏差值评价颗粒材料分布均匀性,而标准偏差的大小与测定次数有关。并且,颗粒材料的粒径大小及数量相差悬殊时,用标准差评价法难以说明颗粒材料是否处于分布均匀状态。
变异系数评价法是在标准偏差评价法的基础上,对平均值进行突显处理,用以弥补标准偏差法的不足。但是,变异系数评价法的评价结果受局部影响较大,不能正确地反映颗粒材料的分布规律。
接触数评价法通过计算颗粒接触数来衡量颗粒均匀程度,由于其简易性常用于数值模拟中,但接触数评价法难以应用于多种粒径大小的颗粒接触模型。
基于以上评价方法的局限性,本申请提出了一种颗粒均匀性评价方法,如图1所示,该方法包括:
在S101中,根据待评价的颗粒材料确定颗粒模型,根据所述颗粒模型的边界和颗粒的粒径计算网格数据。
具体的,本申请实施例中的待评价的颗粒材料,可以为粉末冶金的原材料,也可以为研磨材料等。所述颗粒模型的确定,可以预先确定待评价材料所包括的颗粒的参数,包括颗粒的形状、颗粒的粒径、以及不同形状或粒径的颗粒的数量等。根据所确定的颗粒的参数,生成颗粒模型。如图2左图所示为本申请实施例生成的一种颗粒模型示意图,该颗粒模型中包括的颗粒的形状为球形颗粒,且颗粒包括不同的粒径大小。
所述颗粒模型的网格数据,可以包括网格的行数、网格的列数等。在可能的实现方式中,根据颗粒模型的边界和颗粒的粒径计算网格数据时,可以采用公式:
Figure BDA0003176945520000071
其中,Row_Num为网格行数,Col_Num为网格列数,int为向下取整函数,Rmax为最大颗粒的半径,xmin,xmax,ymin,ymax分别为颗粒区域的横坐标轴的左边界、横坐标轴的右边界、纵坐标轴的下边界以及纵坐标轴的上边界。
在S102中,根据所计算的网格数据和所述颗粒的粒径对所述颗粒模型进行分割,确定分割的网格与颗粒的映射关系。
在确定了颗粒模型的边界信息后,可以根据颗粒的粒径、颗粒的粒径所对应的累积百分比,确定颗粒模型所对应的网格信息。其中,累积百分比可以理解为所累积统计的颗粒占总的颗粒的百分比。
在可能的实现方式中,可以根据公式
Figure BDA0003176945520000072
确定颗粒的位置。其中,Ri为颗粒所在网格行数,Ci为颗粒所在网格列数,int为向下取整函数,Rmax为最大颗粒,xmin,ymin均为计算区域的边界,xi,yi为颗粒i所在的x,y坐标。
如图2所示,网格中包括横向分割线条和纵向分割线条。在本申请实施例中,根据所计算的网格的行数和列数,对所述颗粒模型进行分割,得到分割后的颗粒模型。由于分割后的颗粒模型中,包括已经确定了位置的分割线以及确定了位置的颗粒,因此,可以根据所确定的位置,确定颗粒与分割线构成的网格的映射关系。比如图2中的右侧为生成的网格示意图,每个颗粒所在的网格位置可以根据分割后的颗粒模型唯一确定。
在S103中,根据所述颗粒的粒径对应的累积百分比确定初始颗粒累积曲线。
在确定初始颗粒累积曲线时,可以根据颗粒的粒径范围,确定每个粒径所对应的百分比。可以通过粒径筛选的方式,确定各个粒径所对应的累积百分比。比如,在确定粒径a所对应的累积百分比时,可以统计所有粒径小于或等于a的颗粒的数量,根据该数量与总的颗粒的数量的比例确定粒径a的累积百分比。
在确定了每个粒径所对应的累积百分比后,可以采用非均匀间隔的粒径间距来表示颗粒的尺寸。比如图3所示的初始颗粒累积曲线中,颗粒的粒径通过非均匀间距进行表示。
在确定各个粒径所对应的颗粒累计百分比后,可以将颗粒的粒径作为颗粒尺寸的分割位置,通过所确定的分割位置,结合粒径所对应的颗粒累计百分比,确定初始颗粒累积曲线中的分割点。根据所确定的点生成初始颗粒累积曲线。其中,粒径所对应的分割点可以作为后续计算的样本点。
在S104中,确定所述颗粒模型对应的控制性网格,结合分割的网格与颗粒的映射关系,获取所述控制性网格对应的控制性网格的颗粒累积曲线。
在确定了初始颗粒累积曲线后,进一步确定控制性网格的颗粒累积曲线。其中,在确定控制性网格的颗粒累积曲线前,需要确定控制性网格。
本申请确定控制性网格时,可以通过随机函数算法确定控制性网格的位置。根据预先确定的网格与颗粒的映射关系,结合控制性网格的位置,确定控制性网格中的颗粒的数量和尺寸。比如图4中所示的控制性网格,左上的控制性网格所包括的完整的颗粒有2、5、9、10,右下的控制性网格所包括的完整的颗粒有3、8、0、4、7、10。每个颗粒的粒径在确定颗粒模型时为已知。
通过随机函数算法所生成的控制性网格,可能包括与颗粒无关的控制性网格,因此,需要将无关的控制性网格去除。本申请实施例中,可以根据控制性网格中的颗粒的数量与控制性网格的大小的线性关系进行控制性网格的筛选。可以预先设定控制性网格的大小与应当具有的颗粒的数量的对应关系。当随机函数算法生成的控制性网格中所包括的颗粒的数量小于所查找的数量时,则可以删除该控制性网格。
经过控制性网格的筛选,可以获得多个控制网格以及控制性网格中所包括的颗粒数据。可以采用颗粒累积曲线的方法,对控制性网格中的颗粒分布状态进行表征,直到根据所获取的多个控制性网格中的颗粒所绘制的颗粒累积曲线的连界不再变化。如图5所示,中间的虚线为控制性网格的颗粒累积曲线,旁边的实线为控制性网格的颗粒累积曲线所确定的边界。所确定的边界需要包括所有的控制性网格的颗粒累积曲线。
在本申请实施例中,控制性网格的位置,可以根据
Figure BDA0003176945520000091
确定,其中,h为控制性网格的边长,n为控制性网格边长大小控制数,且n=(0.1·TotalParticles)^0.5,TotalParticles为颗粒总数,j、k为随机函数产生的随机数,XL-D,YL-D为控制性网格的左下角的顶点坐标,XR-U,YR-U为控制性网格的右上角的顶点坐标,0<n<min(Row_Num,Col_Num),Row_Num为网格行数,Col_Num为网格列数。
随机函数rand(p,q)可以利用圆周率π和自然数e无限不循环的性质,p为圆周率π和自然数e的第p位数字,q为按序抽取中每次抽取数字的个数,每次抽取完成后赋值给控制性网格具体位置确定过程中的j、k,以达到一定的伪随机性。
在S105中,根据所述初始颗粒累积曲线和所述控制性网格的颗粒累积曲线,确定所述待评价的颗粒的均匀性评价指标,根据所确定的均匀性评价指标,对颗粒材料进行分类使用。
本申请实施例中,可以根据控制性网格的颗粒累积曲线与初始颗粒累积曲线的拟合精度R2,作为待评价颗粒材料的均匀性评价指标。如图6所示的拟合示意图中,中间的虚线表示控制性网格的颗粒累积曲线,中间的实线表示初始颗粒累积曲线,旁边的实线表示边界。计算拟合精度的过程可以包括:
通过随机函数获取多个(比如可以为l)控制性网格的颗粒累积曲线的样本,对于每个控制性网格的颗粒累积曲线,抽取其中预定数量的样本点,比如可以抽取其中的m个样本点,构成第一样本点集,即:
Figure BDA0003176945520000101
在初始颗粒累积曲线中的相应位置,同样取m个样本点,得到第二样本点集,即:
Figure BDA0003176945520000102
计算样本的总平方和TSS(Total Sum ofSquares):
Figure BDA0003176945520000103
计算残差平方和RSS(Residual Sum ofSquares):
Figure BDA0003176945520000104
R2的定义为:
Figure BDA0003176945520000105
根据所计算的颗粒材料的均匀性评价指标,即可确定待评价材料的颗粒的均匀性分布,可有效的适应不同颗粒材料的计算,具有普遍适用性,有利于提高计算精度。根据本申请实施例所确定的颗粒材料的均匀性,有利于得到准确的颗粒材料的物理性能,从而能够为颗粒材料进行更为准确的分类和使用,有利于提高材料使用的效能。
图7为本申请实施例提供的一种颗粒均匀性评价装置的示意图,如图7所示,该装置包括:
网络数据计算单元701,用于根据待评价的颗粒材料确定颗粒模型,根据所述颗粒模型的边界和颗粒的粒径计算网格数据;
映射关系确定单元702,用于根据所计算的网格数据和所述颗粒的粒径对所述颗粒模型进行分割,确定分割的网格与颗粒的映射关系;
初始颗粒累积曲线确定单元703,用于根据所述颗粒的粒径对应的累积百分比确定初始颗粒累积曲线;
控制性网络的颗粒累积曲线确定单元704,用于确定所述颗粒模型对应的控制性网格,结合分割的网格与颗粒的映射关系,获取所述控制性网格对应的控制性网格的颗粒累积曲线;
评价指标确定单元705,用于根据所述初始颗粒累积曲线和所述控制性网格的颗粒累积曲线,确定所述待评价的颗粒的均匀性评价指标,根据所确定的均匀性评价指标,对颗粒材料进行分类使用。
图7所示的颗粒均匀性评价装置,与图1所示的颗粒均匀性评价方法对应。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
图8是本申请一实施例提供的颗粒均匀性评价设备的示意图。如图8所示,该实施例的颗粒均匀性评价设备8包括:处理器80、存储器81以及存储在所述存储器81中并可在所述处理器80上运行的计算机程序82,例如颗粒均匀性评价程序。所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各个颗粒均匀性评价方法实施例中的步骤。或者,所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
示例性的,所述计算机程序82可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器81中,并由所述处理器80执行,以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序82在所述颗粒均匀性评价设备8中的执行过程。
所述颗粒均匀性评价设备8可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述颗粒均匀性评价设备可包括,但不仅限于,处理器80、存储器81。本领域技术人员可以理解,图8仅仅是颗粒均匀性评价设备8的示例,并不构成对颗粒均匀性评价设备8的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述颗粒均匀性评价设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器80可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器81可以是所述颗粒均匀性评价设备8的内部存储单元,例如颗粒均匀性评价设备8的硬盘或内存。所述存储器81也可以是所述颗粒均匀性评价设备8的外部存储设备,例如所述颗粒均匀性评价设备8上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart MediaCard,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器81还可以既包括所述颗粒均匀性评价设备8的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器81用于存储所述计算机程序以及所述颗粒均匀性评价设备所需的其他程序和数据。所述存储器81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种颗粒均匀性评价方法,其特征在于,所述方法包括:
根据待评价的颗粒材料确定颗粒模型,根据所述颗粒模型的边界和颗粒的粒径计算网格数据;
根据所计算的网格数据和所述颗粒的粒径对所述颗粒模型进行分割,确定分割的网格与颗粒的映射关系;
根据所述颗粒的粒径对应的累积百分比确定初始颗粒累积曲线;
确定所述颗粒模型对应的控制性网格,结合分割的网格与颗粒的映射关系,获取所述控制性网格对应的控制性网格的颗粒累积曲线;
根据所述初始颗粒累积曲线和所述控制性网格的颗粒累积曲线,确定所述待评价的颗粒的均匀性评价指标,根据所确定的均匀性评价指标,对颗粒材料进行分类使用。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述颗粒模型的边界和颗粒的粒径计算网格数据,包括:
根据公式:
Figure FDA0003176945510000011
计算网格数据,其中:Row_Num为网格行数,Col_Num为网格列数,int为向下取整函数,Rmax为最大颗粒的半径,xmin,xmax,ymin,ymax分别为颗粒区域的横坐标轴的左边界、横坐标轴的右边界、纵坐标轴的下边界以及纵坐标轴的上边界。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定分割的网格与颗粒的映射关系,包括:
根据公式
Figure FDA0003176945510000021
确定网格与颗粒的映射关系,其中:
Ri为网格行数,Ci为网格列数,int为向下取整函数,Rmax为最大颗粒,xmax,ymax均为计算区域的边界,xi,yi为颗粒i所在的x,y坐标。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述颗粒的粒径对应的累积百分比确定初始颗粒累积曲线,包括:
根据待评价的颗粒的粒径,确定颗粒累积曲线的粒径范围;
根据待评价的颗粒的粒径,以及粒径所对应的累积百分比确定初始颗粒累积曲线。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述颗粒模型对应的控制性网格,结合分割的网格与颗粒的映射关系,获取所述控制性网格对应的控制性网格的颗粒累积曲线,包括:
通过随机函数确定控制性网格;
根据网格与颗粒的映射关系,确定控制性网格中的颗粒的大小和数量;
根据所述网格中的颗粒的大小和数量对所述控制性网格进行筛选;
根据筛选后的控制性网格中的颗粒数据,确定控制性网格的颗粒累积曲线。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过随机函数确定控制性网格,包括:
通过公式
Figure FDA0003176945510000022
确定控制性网格的位置,其中,h为控制性网格的边长,n为控制性网格边长大小控制数,且n=(0.1·TotalParticles)^0.5,TotalParticles为颗粒总数,j、k为随机函数产生的随机数,XL-D,YL-D为控制性网格的左下角的顶点坐标,XR-U,YR-U为控制性网格的右上角的顶点坐标。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述初始颗粒累积曲线和所述控制性网格的颗粒累积曲线,确定所述待评价的颗粒的均匀性评价指标,包括:
在所述控制性网格的颗粒累积曲线中获取第一样本点集,确定所述样本点集对应的粒径;
根据所确定的粒径,在所述初始颗粒累积曲线中获取第二样本点集;
计算第一样本点集的总平方和TSS,以及第一样本点集与第二样本点集的残差平方和RSS;
根据所述总平方和TSS和残差平方和RSS,确定颗粒的均匀性评价指标
Figure FDA0003176945510000031
8.一种颗粒均匀性评价装置,其特征在于,所述装置包括:
网络数据计算单元,用于根据待评价的颗粒材料确定颗粒模型,根据所述颗粒模型的边界和颗粒的粒径计算网格数据;
映射关系确定单元,用于根据所计算的网格数据和所述颗粒的粒径对所述颗粒模型进行分割,确定分割的网格与颗粒的映射关系;
初始颗粒累积曲线确定单元,用于根据所述颗粒的粒径对应的累积百分比确定初始颗粒累积曲线;
控制性网络的颗粒累积曲线确定单元,用于确定所述颗粒模型对应的控制性网格,结合分割的网格与颗粒的映射关系,获取所述控制性网格对应的控制性网格的颗粒累积曲线;
评价指标确定单元,用于根据所述初始颗粒累积曲线和所述控制性网格的颗粒累积曲线,确定所述待评价的颗粒的均匀性评价指标,根据所确定的均匀性评价指标,对颗粒材料进行分类使用。
9.一种颗粒均匀性评价设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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