JP7160752B2 - 粒子挙動シミュレーション方法、及び粒子挙動シミュレーションシステム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る粒子挙動シミュレーションシステム1の構成の一例を示す図である。粒子挙動シミュレーションシステム1は、粒子挙動シミュレーション装置10と、1又は複数のユーザ端末20とを含んで構成されている。
の通信ネットワーク5により通信可能に接続される。
セッサ11と、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等の主記憶装置12と、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等の補助記憶装置13と、キーボード、マウス、タッチパネルなどからなる入力装置14と、モニタ(ディスプレイ)等からなる、画面表示を行う出力装置15と、各装置と通信を行う通信装置16とを備える情報処理装置である。
次に、図4は、ユーザ端末20が備える機能の一例を説明する図である。ユーザ端末20は、各機能を実現する、シミュレーション要求プログラム211及び出力プログラム213を記憶している。
次に、粒子挙動シミュレーションシステム1が行う処理について説明する。粒子挙動シミュレーションシステム1は、ユーザ端末20が指定する粒子挙動シミュレーションを粒子挙動シミュレーション装置10が実行する粒子挙動シミュレーション処理を行う。
」に開示されている。なお、粗視化の方法はこれらに限らず、粒子群を粗視化粒子として取り扱う方法であればよい。
(s107)。
。また、粒子挙動シミュレーション装置10は、s107で算出した各粗視化粒子の作用力Fに基づき、以下の運動方程式(2)を用いて、時刻t+Δtにおける各粗視化粒子の回
転速度ωを算出する(s109)。
各粗視化粒子の位置に基づき、各粗視化粒子が他の粗視化粒子と衝突しているか否かを判定する(s110)。そして、粒子挙動シミュレーション装置10は、衝突している各粗視化粒子について、混合比率の算出(更新)を行う(s111)。
は、以下の計算式(3)を用いて、時刻t+Δtにおける粗視化粒子n内の粒子数Mn(t+Δt)
を算出することにより、混合比率の算出を行う。
メータは、計算式(3)に示すように、粗視化粒子同士の衝突速度に依存することが想定されるので、粒子挙動シミュレーション装置10は、粒子入替パラメータを、粗視化粒子の衝突速度を変数としたテーブルや関係式の形式で基礎データ200に登録してもよい。
降であるか否かを判定し(s113)、時刻t+Δtがシミュレーション終了時刻Tより
前である場合は(s113:NO)、時刻をΔt進めて(s115)、s107以降の処
理を再度実行する。他方、時刻t+Δtがシミュレーション終了時刻T以降である場合は
(s113:YES)、s117の処理を行う。
る。
このように、本実施形態の粒子挙動シミュレーションシステム1によれば、大規模な粒子系における各粒子の挙動を迅速かつ正確に再現することができる。
Claims (8)
- プロセッサ及びメモリを備える粒子挙動シミュレーションシステムが、
粒子系たる所定の粉体を構成し互いに混合される複数の粒子を、複数の粒子からなる複数の粒子群に再構成する粗視化処理と、
前記粒子群間の衝突時に当該粒子群間で構成粒子が入れ替わる蓋然性を示すパラメータである粒子入替パラメータを記憶するパラメータ記憶処理と、
前記粒子群に作用する作用力を算出する作用力算出処理と、
前記算出した作用力に基づき、所定時間後における前記粒子群の構成粒子の混合状況を表すパラメータを算出すると共に、前記算出した作用力に基づき前記粒子群の位置を算出することにより前記粒子群同士の衝突の有無を判定し、衝突があったと判定した場合に、前記粒子入替パラメータに基づき、前記パラメータを更新する混合状況算出処理と、
を実行する、粒子挙動シミュレーション方法。 - 請求項1に記載の粒子挙動シミュレーション方法であって、
前記粒子挙動シミュレーションシステムは、前記混合状況算出処理において、前記粒子群の構成粒子の数の変動比率を表すパラメータである混合比率を算出する、粒子挙動シミュレーション方法。 - 請求項1に記載の粒子挙動シミュレーション方法であって、
前記粒子挙動シミュレーションシステムは、前記粒子入替パラメータを、衝突する前記粒子群の衝突速度に依存した関数として記憶する、粒子挙動シミュレーション方法。 - 請求項1に記載の粒子挙動シミュレーション方法であって、
前記粒子挙動シミュレーションシステムは、前記算出したパラメータの情報を出力する出力処理を実行する、粒子挙動シミュレーション方法。 - プロセッサ及びメモリを備え、
粒子系たる所定の粉体を構成し互いに混合される複数の粒子を、複数の粒子からなる複数の粒子群に再構成する粗視化処理と、
前記粒子群間の衝突時に当該粒子群間で構成粒子が入れ替わる蓋然性を示すパラメータである粒子入替パラメータを記憶するパラメータ記憶処理とを実行し、
前記粒子群に作用する作用力を算出する作用力算出処理と、
前記算出した作用力に基づき、所定時間後における前記粒子群の構成粒子の混合状況を表すパラメータを算出すると共に、前記算出した作用力に基づき前記粒子群の位置を算出することにより前記粒子群同士の衝突の有無を判定し、衝突があったと判定した場合に、前記粒子入替パラメータに基づき、前記パラメータを更新する混合状況算出処理と、
を実行する、粒子挙動シミュレーションシステム。 - 請求項5に記載の粒子挙動シミュレーションシステムであって、
前記混合状況算出処理において、前記粒子群の構成粒子の数の変動比率を表すパラメータである混合比率を算出する、粒子挙動シミュレーションシステム。 - 請求項5に記載の粒子挙動シミュレーションシステムであって、
前記粒子入替パラメータを、衝突する前記粒子群の衝突速度に依存した関数として記憶する、粒子挙動シミュレーションシステム。 - 請求項5に記載の粒子挙動シミュレーションシステムであって、
前記算出したパラメータの情報を出力する出力処理を実行する、粒子挙動シミュレーションシステム。
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