右手坐标系;容器的中心点为原点;
容器尺寸;球的体积分数;球的半径可以调整;
有过程的动态演示;
最后可以输出球的位置信息并保存。
PS:希望能写注释比较详细!
MATLAB实现长方体容器内球形颗粒堆积
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- soar3033 2021-07-24 11:07关注
动态绘图,并存储。请采纳
xl=200;%长 yl=200;%宽 zl=100;%高 xmin=-xl/2;%计算x轴最负值,因为0是原点。下同 ymin=-yl/2; zmin=-zl/2; r=10;%球半径 n=40;%球数量 for i = 1:n%循环生成初始位置 if i==1%如果是第一个,直接随机生成 x(i)=rand()*(xl-2*r)+xmin+r; y(i)=rand()*(yl-2*r)+ymin+r; z(i)=rand()*(zl-2*r)+zmin+r; else%如果不是第一个 while 1%进入死循环,并生成位置 x(i)=rand()*(xl-2*r)+xmin+r; y(i)=rand()*(yl-2*r)+ymin+r; z(i)=rand()*(zl-2*r)+zmin+r; st=0;%标记 for j=1:i-1%遍历所有已生成的球心 if ((x(i)-x(j))^2+(y(i)-y(j))^2+(z(i)-z(j))^2)<(2*r)^2 %如果干涉 st=1;%更改标记 break %跳出for循环 end end if st==0%如果for循环完毕后,st依然为0,表明没有干涉 break%则推出死循环 end end end end while 1%循环,用于绘制动态球下落 st2=0;%标记,用于识别是否所有球都下落完 for i= 1:n%遍历球 st=0;%标记 for j=1:n%遍历球 if i~=j%如果ij不是一个球,则进行判断,如果两球干涉,且i球高于j球,则停止下落 if ((x(i)-x(j))^2+(y(i)-y(j))^2+(z(i)-z(j))^2)<(2*r)^2 && z(i)>z(j) st=1;%修改下落标记 break end end if z(i)-zmin<r %如果i球已经到底面 st=1;%修改下落标记 break end end if st==0%如果标记位0,则下落 z(i)=z(i)-1;%下落计算,步长为1,可更改,越小越慢 st2=1;%更改st2标记,表明有球下落,循环继续 end end if st2==0%如果无球下落,则跳出循环 break end for i =1:n%遍历所有球绘图 [xx,yy,zz]=ellipsoid(x(i),y(i),z(i),r,r,r);%设定绘制的球心和半径 surf(xx,yy,zz)%绘制球 if i==1%当绘制第一个球的时候 hold on%打开hold on,否则只显示一个球 axis([xmin,xmin+xl,ymin,ymin+yl,zmin,zmin+zl])%设置坐标轴 end end hold off%每次绘制完一轮球,关闭hold,以清屏 pause(0.01)%延时 end aa=[x;y;z];%把球的坐标输入到aa t=table(aa);%把aa变成表t tmp={'x','y','z'};%设置表头 t.Properties.RowNames=tmp;%设置表头 writetable(t,'1.xlsx','WriteRowNames',true);%输出到excel保存
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