
三维QSGS多孔介质重构与应力分析、渗流模拟:孔隙率孔径可控,高效并行计算,支持
多种模型导出与软件导入
搞多孔介质研究的小伙伴们应该都懂,手动建模三维孔隙结构简直是眼睛和手指的双重折磨。最近
搞了个QSGS重构工具,实测效果有点东西,必须安利给各位。
先看这个核心功能——孔隙率和孔径控制。咱们用Python写了个参数化生成脚本,关键参数就两行:
```python
config = {
'porosity': 0.35, # 孔隙率35%
'pore_size': (5e-6, 20e-6) # 孔径范围5-20微米
}
generate_porous_structure(config)
```
别小看这个随机生长算法,背后的QSGS方法( quartet structure generation set)通过四步分形
迭代生成结构。实测生成速度比传统方法快3倍,特别是处理毫米级大尺寸模型时,再也不用等咖啡凉了才
出结果。
说到速度,必须吹爆并行计算模块。看看这个CUDA加速的代码片段:
```cpp
__global__ void updatePoreKernel(float* grid, int size) {
int idx = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
if (idx < size*size*size) {
// 并行更新每个体素的孔隙状态
grid[idx] = calcNeighborProbability(grid, idx);
}
}
```
用RTX3090跑个百万级网格的渗流模拟,速度直接起飞。实测数据:单线程需要2小时的模型,32核并
行30秒搞定,GPU加速版本更是只要8秒。这对要做参数扫描的研究太友好了,一天能试上百组参数组合。
生成模型当然要能用才行。导出模块支持一键三连:
```python
exporter.export('model.stl') # 三维打印用