[发明专利]一种基于平面傅立叶轮廓分析的三维颗粒构形方法

摘要

本发明涉及一种基于平面傅立叶轮廓分析的三维颗粒构形方法，包括如下步骤：(1)针对典型颗粒过形心的任意切面轮廓线进行二维颗粒轮廓傅里叶分析，获取典型颗粒轮廓傅里叶谱；(2)步骤二：基于获取的傅里叶谱值，随机赋予每一阶的幅角，通过利用傅里叶逆变换谱随机生成相应轮廓；(3)对多个过形心随机轮廓进行调整，使得几何轮廓相互匹配方案；(4)利用径向函数插值推断三维颗粒构造与的径向距离，进而得到任意三维颗粒轮廓推断；(5)输出。本发明提供的方法，通过个别典型颗粒傅里叶分析，可以随机生成大量颗粒，可为任意粗糙程度三维颗粒的构造并重构，颗粒轮廓调整方法简单可行。

主权项

1.一种基于平面傅立叶轮廓分析的三维颗粒构形方法，用于实现对目标颗粒的三维构形，其特征在于，包括如下步骤：步骤A.以目标颗粒的形心作为原点，构建正交三维坐标系，首先以XOY平面切割目标颗粒，获得一个过形心的水平切面，作为目标颗粒主切面，然后过形心绕z轴相隔预设角度切割获得各个垂直切面，得到一系列垂直轮廓线，针对目标颗粒主切面轮廓、各个垂直切面轮廓，分别进行二维傅里叶分析，获取目标颗粒每一个切面轮廓对应预设阶数目的各阶傅里叶谱值，然后进入步骤B；步骤B.根据所获目标颗粒切面的各阶傅里叶谱值，针对目标颗粒切面的各阶谱，分别赋予随机幅角，且各随机幅角相位服从[0,2π]均匀分布；接着利用傅里叶逆变换，分别获得预设各阶数目的过形心切面轮廓，作为预设阶数目的目标颗粒随机切面轮廓，然后进入步骤C；步骤C.针对目标颗粒各切面轮廓，以及预设阶数目的目标颗粒随机切面轮廓进行调整，使得各个切面轮廓相互匹配，获得目标颗粒三维轮廓，然后进入步骤D；步骤D.基于标准球面三角形网格，根据所获目标颗粒三维轮廓，推断获得目标颗粒的径向距离，进而获得目标颗粒的三维构形。