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[代码资源] 元胞自动机模拟了扩散限制聚集行为

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发表于 2023-10-16 15:51 |只看该作者 |倒序浏览
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这段MATLAB代码实现了一个模拟沙粒运动的系统,其中包括一个沙子图层和一个粘性固体(地面)图层。以下是对代码的功能的详细解释:
) ?: l: K! N, U8 l. f8 Y& J4 \. t- M# v( K
1.初始化:
) C2 e' a2 q, ]3 |# Z( x, t* S3 x  v2.清除MATLAB命令窗口以及图形窗口。
$ R# n2 ~0 R3 ~+ v3.定义了一个矩阵大小为nxxny,其中nx和ny分别为200,这个矩阵被初始化为全零,表示空白状态。  a; ~) O6 N, ]
4.创建一个与上述矩阵大小相同的全一矩阵o。: Y: B, U5 u  t- o- q# @9 c: k; g
5.创建两个矩阵sand和sandNew,它们用于表示沙子的分布。sand初始化为随机生成的布尔值矩阵,其中1表示沙子的存在,0表示无沙。" \/ A& G- L( j9 n7 [' u7 }
6.创建两个矩阵sum和gnd,它们用于表示沙子与地面的交互。gnd初始化为一个中央位置为1,表示粘性的地面。1 u5 u# T6 }  y5 e+ Z
7.可视化初始化:  ^9 t# M- q* d3 f" V
8.创建一个图像对象imh,用于在图形窗口中显示沙子和地面的状态。# ^( s& S4 y2 u3 c: H
9.设置图像对象的erasemode属性为'none',以允许连续绘制不清除之前的内容。' f# m/ E: g2 S' Y6 ?( m9 f
10.设置图形坐标轴的纵横比相等并调整到紧凑模式。& V9 s$ t0 K- j; O( c2 {: q
11.模拟沙子运动:" O  |0 ]9 D1 b2 a% P
12.循环执行10000次模拟,每次模拟中都会更新沙子的状态和与地面的交互。. n) ^) v5 w& q5 o5 D) i0 j! [
13.根据迭代次数i的奇偶性,选择不同的位置更新策略,采用Margolis邻域的规则。
2 x. X  }$ r  N+ i. K14.随机生成一个布尔矩阵vary,表示沙子的运动速度方向,以及与之相反的vary1。
( [2 _8 {! P, [# A15.根据Margolis邻域规则,更新沙子的状态,以实现其旋转并随机化速度。+ q2 S: D( Z9 |. a
16.根据地面和沙子之间的交互,判断沙子是否可以粘附在地面上,然后更新地面和沙子的状态。
) `4 K2 B$ l; A7 G17.更新图像对象imh以实时可视化沙子和地面的状态。
( `# j2 S7 c. p' b$ ^: \' F0 C18.使用drawnow来实现动态显示。! e) Q& k. E' {  Z
$ d8 T: |+ Q1 t6 N3 [
这段代码模拟了沙子在地面上的运动过程,采用了Margolis邻域规则,通过沙子的旋转和随机速度选择,模拟了沙粒的扩散和粘附行为。通过在图形窗口中实时显示,可以观察到沙粒在地面上的动态行为。
) Y4 [" g  ?1 g* r+ _  }- I1 G5 n0 o

$ e/ K$ u! A1 j/ F- y: ]0 m" c4 r
- ^/ q7 e  X! a3 H7 ~) \
) [; D" W, _! @! l+ N: m
! |+ F( F/ ^+ x( S  ~, f, Q+ b/ z' |% M

VeryCapture_20231026111235.gif (2.18 MB, 下载次数: 97)

VeryCapture_20231026111235.gif

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