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本发明公开了基于CFD‑DEM热力耦合的茶叶研磨力学特性数值计算方法，包括茶粉颗粒的参数标定、耦合接口的搭建与耦合参数的设定，首先采集茶粉颗粒的电镜图；然后提取颗粒轮廓信息，构建茶粉颗粒外形轮廓模型；再基于离散元法DEM仿真茶粉颗粒堆积实验标定颗粒的接触参数（滚动摩擦系数与静摩擦系数）并验证获得接触参数的准确性；最后搭建耦合仿真模型，分析计算颗粒的力学特性。本发明利用DEM构建了茶粉颗粒的离散元仿真模型，并标定了其接触参数，借助计算机流体动力学CFD搭建了茶粉研磨过程的耦合仿真模型，有助于解决茶粉颗粒接触参数难以通过物理实验获取的难题，并对后续茶粉颗粒的仿真研究具有巨大潜力，为相应设备结构优化与参数优化提供理论基础。

本发明涉及多相数值模拟领域，公开了一种基于多球填充的大尺度颗粒流动数值计算方法，该方法包括：获取流体域网格尺寸、流体密度及大颗粒半径；根据流体域网格尺寸计算得到填充小球半径；基于黄金角螺旋分布与最小距离覆盖判定，确定填充小球数量及位置，生成多球填充的大颗粒模型；获取当前时间步大颗粒及填充小球的背景流场速度，计算大颗粒的背景流场速度与曳力；通过迭代计算更新，得到下一时间步大颗粒及填充小球速度与位置；将曳力作为源项加入动量方程求解流体运动，得到下一时间步流体计算域网格速度。实现了对大尺度颗粒的准确数值模拟。

一种含随机坑点蚀缺陷的球形耐压壳的数值计算方法，包括：在笛卡尔坐标系下建立完整球形耐压壳几何模型；对完整耐压球壳模型赋赋予材料属性并定义截面属性；在脚本中设置点蚀的数量Npit、点蚀尺寸t与点蚀角参数θ1、θ2；运行脚本，生成点蚀几何模型；装配完整耐压球壳模型与点蚀模型，进行布尔运算切割生成含点蚀耐压球壳几何模型；对含点蚀缺陷球壳进行网格划分，设置边界条件并施加载荷；设置边界条件，施加静载荷；进行非线性求解计算；提取LPF曲线并获得含点蚀缺陷球壳的剩余极限强度。本发明通过在脚本中修改耐压球壳尺寸、点蚀尺寸和点蚀位置等参数后运行脚本实现参数化建模，具有极高的灵活性与便捷性，提高建模效率和准确性。

本发明公开了一种高性能串行及并行区域分块集成柔度矩阵的方法，包括：单线程串行区域分块和多线程并行区域分块集成柔度矩阵算法；单线程串行区域分块集成柔度矩阵算法，是指将求解域划分为若干个独立的子区域，各子区域单独集成本区域的柔度矩阵和Lagrange乘子矩阵，构建非线性方程组的系数项矩阵；多线程并行区域分块集成柔度矩阵算法，是指将求解域划分为若干个独立的子区域，在并行计算之前完成各子区域需要的节点力边界条件的反号信息处理，按照子区域中节点在x,y方向的贡献分别集成方向柔度矩阵和方向Lagrange乘子矩阵；其次，再分别集成到整体柔度矩阵和整体Lagrange乘子矩阵；最后，根据集成整体柔度矩阵和整体Lagrange乘子矩阵，构建非线性方程组的系数项矩阵。

本发明公开了一种基于牛顿插值的状态转移矩阵求取方法，包括以下步骤：1)求解线性定常系统的系统矩阵A的特征值λ；2)根据特征值λ列举eλt；3)根据eλt计算各阶差商；4)列写系统矩阵A的状态转移矩阵φ(t)＝eAt。本发明可以直接写出状态空间模型所对应的状态转移矩阵，无需各种繁琐的分析以及计算，求取过程十分简便，而且不存在赛尔维特公式必须要有互异特征值的条件，适用范围更加广泛；当采用计算机进行计算时，编程容易，易求其解析解，相比于现有求取方法极大地减小了工作量。