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J-GLOBAL ID：201403021130692020
粒子シミュレーション装置及び粒子シミュレーション方法
Inventor：
,
Applicant, Patent owner：
Agent (2)：
長谷川 芳樹
, 黒木 義樹
Gazette classification：特許公報
Application number (International application number)：2010007142
Publication number (International publication number)：2011145943
Patent number：5467262
Application date： Jan. 15, 2010
Publication date： Jul. 28, 2011
Claim (excerpt)：
【請求項1】 作業空間内で粒子径分布を有する粒子群について、他の粒子との接触力に基づく位置・速度を算出し、粒子の挙動をシミュレーションする粒子シミュレーション装置であって、
前記粒子群の各粒子ごとの位置情報及び速度情報を含む粒子情報を入力する入力手段と、
前記粒子情報を保持する粒子情報保持手段と、
前記粒子のそれぞれについて、前記位置情報に応じた順序で特定する特定情報を付与する付与手段と、
前記粒子の中から前記特定情報の昇順で着目粒子を順次選択し、該着目粒子と接触している可能性のある、当該着目粒子より粒子径の小さい他の粒子との接触候補ペアを選択する接触候補選択手段と、
前記接触候補選択手段により選択された接触候補ペアのそれぞれについて、該接触候補ペアの2つの粒子の間の接触力を、これらの粒子の前記位置情報及び前記速度情報に基づき算出し、算出した接触力の情報をこの接触力に対応する接触候補ペアの順番に応じて接触力テーブルに格納する接触力算出手段と、
前記粒子のそれぞれについて、当該粒子の近傍に位置する他の粒子のうち当該粒子の粒子径より大きい粒子との接触力を前記接触力テーブルから参照するための参照情報を含む接触力参照表を作成する接触力参照表作成手段と、
前記粒子のそれぞれについて、当該粒子の近傍に位置する他の粒子のうち当該粒子の粒子径より小さい粒子の数を示す接触候補数の積算値である積算接触候補数を算出する積算接触候補数算出手段と、
前記粒子のそれぞれについて、当該粒子より粒子径の大きい粒子との接触力を前記接触力参照表の参照情報を用いて前記接触力テーブルから抽出し、当該粒子より粒子径の小さい粒子との接触力を、前記積算接触候補数を用いて前記接触力テーブルの格納位置を特定して抽出し、これらの抽出した接触力を用いて粒子ごとの接触力を総和演算する接触力総和演算手段と、
前記接触力総和演算手段により計算された粒子ごとの接触力に基づいて、前記粒子の新たな位置情報及び速度情報を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された新たな位置情報及び速度情報を用いて、前記粒子情報保持手段に保持される粒子情報を更新する粒子情報更新手段と、
を備え、
前記作業空間が複数のセルに分割され、各セルにはセル番号が付されており、
前記粒子情報には、前記位置情報に基づき特定される、当該粒子が配置されるセルのセル番号が含まれており、
前記付与手段が、前記粒子のそれぞれについて、前記セル番号に応じた順序で特定し、さらに同一のセルに配置される粒子間で、粒子径に応じた順序で特定した特定情報を付与し、
前記接触候補選択手段が、前記粒子群の中から前記特定情報の昇順で着目粒子を選択し、該着目粒子と接触している可能性のある、当該着目粒子より粒子径の小さい他の粒子との組と、この組に昇順で付される接触候補番号とからなる接触候補ペア情報を、前記作業空間内の全粒子について含む接触候補リストを作成し、
前記接触力算出手段が、前記接触候補リストに含まれる前記接触候補ペア情報のそれぞれについて、該接触候補ペア情報に関する2つの粒子の間の接触力を、当該粒子の前記位置情報及び前記速度情報に基づき算出し、算出した接触力と前記接触候補番号とを関連付けた接触力情報を接触力テーブルに格納し、
前記接触力参照表作成手段が、前記粒子のそれぞれについて、当該粒子と接触している可能性のある、当該粒子より粒子径の大きい他の粒子との接触力を前記接触力テーブルから参照するための参照情報として、該他の粒子及び当該粒子に関する前記接触候補番号を、該他の粒子及び当該粒子と関連付けて保持する接触力参照表を作成し、
前記積算接触候補数算出手段が、前記粒子のそれぞれについて、当該粒子と接触している可能性のある、当該粒子より粒子径の小さい他の粒子の数を示す接触候補数を前記特定情報順で積算した値である積算接触候補数s_jgi[i](iは当該粒子の特定情報を示す)を算出し、
前記接触力総和演算手段が、前記粒子のそれぞれについて、前記接触力参照表の前記参照情報を用いて接触力を前記接触力テーブルから抽出し、また、前記積算接触候補数s_jgi[i]を用いて前記接触候補番号がs_jgi[i-1]〜s_jgi[i]-1の接触力を前記接触力テーブルから抽出し、これらの抽出した接触力を用いて粒子ごとの接触力を総和演算する、
ことを特徴とする粒子シミュレーション装置。
IPC (2)：
G06F 19/00 ( 201 1.01)
, G01N 15/06 ( 200 6.01)
G06F 19/00 110
, G01N 15/06 D
