https://yekq.top/tags/%E7%A2%8E%E7%89%87%E7%BB%9F%E8%AE%A1/Recent content in 碎片统计 on Keqi的博客Hugo -- gohugo.iozh-cnplloningye@gmail.com (Keqi Ye)plloningye@gmail.com (Keqi Ye)Keqi YeTue, 26 May 2026 15:20:00 +0800https://yekq.top/posts/gasphia/nakamura1991-basalt-sphere-impact/Tue, 26 May 2026 15:20:00 +0800plloningye@gmail.com (Keqi Ye)https://yekq.top/posts/gasphia/nakamura1991-basalt-sphere-impact/<h1 id="nakamura-1991-玄武岩球撞击破碎验证">Nakamura 1991 玄武岩球撞击破碎验证 </h1><h2 id="概述">概述 </h2><p>本算例复现 Nakamura &amp; Fujiwara (1991) 的玄武岩球撞击破碎实验，核心对比量是<strong>碎片质量累积分布</strong>：</p> <blockquote> <p>给定一个碎片质量阈值 <code>M_f</code>，质量大于它的碎片共有多少个？</p> </blockquote> <p>该类统计量对脆性损伤、断裂扩展、碎片识别及后处理算法均较为敏感，因此适合作为”破碎链路是否可用的”验证标准。</p> <p>本次运行的关键数据：</p> <ul> <li>初始总粒子数：<code>524065</code></li> <li>FoF 前经损伤阈值过滤后保留粒子：<code>157751</code></li> <li>识别出的连通碎片总数：<code>1594</code></li> <li>其中粒子数大于 1 的有效碎片数：<code>509</code></li> <li>最大碎片质量约为靶球质量的 <code>0.262</code></li> </ul> <p><img src="https://yekq.top/posts/gasphia/nakamura1991-basalt-sphere-impact/fragment_mass_distribution.png" width="1490" height="936" srcset="https://yekq.top/posts/gasphia/nakamura1991-basalt-sphere-impact/fragment_mass_distribution_hu77b22c71062a7ab97b19ef48ad3dcce0_132047_480x0_resize_box_3.png 480w, https://yekq.top/posts/gasphia/nakamura1991-basalt-sphere-impact/fragment_mass_distribution_hu77b22c71062a7ab97b19ef48ad3dcce0_132047_1024x0_resize_box_3.png 1024w" loading="lazy" alt="Nakamura 1991 碎片质量累积分布图" class="gallery-image" data-flex-grow="159" data-flex-basis="382px" ></p> <hr> <h2 id="验证目标">验证目标 </h2><ul> <li>损伤模型</li> <li>颗粒破裂后能形成合理的碎片团簇</li> <li>后处理算法能准确识别碎片</li> <li>最终碎片质量分布与实验或文献趋势一致</li> </ul> <hr> <h2 id="物理设置与参考对象">物理设置与参考对象 </h2><p>本算例基于：</p> <blockquote> <p>Nakamura &amp; Fujiwara (1991) 玄武岩球撞击破碎实验</p> </blockquote> <p>模型设置为：</p> <ul> <li>靶体：玄武岩球</li> <li>弹丸：Lucite</li> <li>主要验证量：碎片质量累积分布</li> </ul> <p>输入脚本中设置的关键几何和物理量包括：</p> <ul> <li>玄武岩靶球半径：<code>3 cm</code></li> <li>靶球密度：<code>2700 kg/m^3</code></li> <li>弹丸密度：<code>1180 kg/m^3</code></li> <li>弹丸初速度：<code>3200 m/s</code></li> </ul> <h2 id="运行方式">运行方式 </h2><p>测试目录：</p> <div class="highlight"><div class="chroma"> <table class="lntable"><tr><td class="lntd"> <pre tabindex="0" class="chroma"><code><span class="lnt">1 </span></code></pre></td> <td class="lntd"> <pre tabindex="0" class="chroma"><code class="language-bash" data-lang="bash"><span class="line"><span class="cl">GASPHiA-Tests/Nakamura1991_BasaltSphereImpact </span></span></code></pre></td></tr></table> </div> </div><p>完整流程分四步：</p> <div class="highlight"><div class="chroma"> <table class="lntable"><tr><td class="lntd"> <pre tabindex="0" class="chroma"><code><span class="lnt">1 </span><span class="lnt">2 </span><span class="lnt">3 </span><span class="lnt">4 </span></code></pre></td> <td class="lntd"> <pre tabindex="0" class="chroma"><code class="language-bash" data-lang="bash"><span class="line"><span class="cl">python input/input.py </span></span><span class="line"><span class="cl">./compile.sh </span></span><span class="line"><span class="cl"><span class="nv">CUDA_VISIBLE_DEVICES</span><span class="o">=</span><span class="m">0</span> ./GASPHIA -i impact.ini </span></span><span class="line"><span class="cl">python post/fast_fof.py -input output_no_bals/nakamura1991_00020.h5 -outputF post/fragments.txt </span></span></code></pre></td></tr></table> </div> </div><h2 id="实际运行数据">实际运行数据 </h2><p>本次运行与后处理提取的关键指标：</p> <table> <thead> <tr> <th style="text-align:left">指标</th> <th style="text-align:left">数值</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td style="text-align:left">初始总粒子数</td> <td style="text-align:left"><code>524065</code></td> </tr> <tr> <td style="text-align:left">损伤过滤后参与 FoF 的粒子数</td> <td style="text-align:left"><code>157751</code></td> </tr> <tr> <td style="text-align:left">FoF 识别总碎片数</td> <td style="text-align:left"><code>1594</code></td> </tr> <tr> <td style="text-align:left">粒子数大于 1 的有效碎片数</td> <td style="text-align:left"><code>509</code></td> </tr> <tr> <td style="text-align:left">最大碎片归一化质量</td> <td style="text-align:left"><code>2.6208e-01</code></td> </tr> <tr> <td style="text-align:left">最小碎片归一化质量</td> <td style="text-align:left"><code>1.6694e-06</code></td> </tr> <tr> <td style="text-align:left">靶球总质量</td> <td style="text-align:left"><code>3.0536e-01 kg</code></td> </tr> </tbody> </table> <p>目前本算例使用了von mises屈服模型，有兴趣的读者可以使用lundbrog屈服模型再次运行一次，两者误差在1%左右。</p>