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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:
; N' G3 c6 [% Z/ m) c6 w+ ~1 a5 S- y& w
1.初始化:
2 z! L: w. A0 X |0 |2 }/ I2.清除MATLAB命令窗口以及图形窗口。2 Q, ^( G+ h4 {! q1 n0 q
3.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。
: f8 H# O1 C, Z+ n; w' T' |4.创建一个与上述矩阵大小相同的全一矩阵o。
u a3 K4 P) ?7 W0 F3 f% V5.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。( P4 ?: F' [# m" J
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。
6 r% L1 X0 \4 \- X7.可视化初始化:& q% C' e& D- g# t
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。4 M5 l& x4 ^( h# a$ {5 [
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。6 k2 S' ?3 d: Q. ]/ Z6 S
10.设置图形坐标轴的纵横比相等并调整到紧凑模式。
$ K, k& b* P3 L5 K# q# E11.模拟沙子运动:
% T( h6 L8 M2 d+ ?) u12.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。6 u6 e/ n) B) |% q$ C4 N/ K' C$ k. _
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。# z2 y2 e/ z# v( _4 T( o
14.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。
" S+ n4 X% z) L, _( N15.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。2 h8 z4 I% D1 [( r( j2 R
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。2 q& O+ \* }! \. H' N8 ?
17.更新图像对象imh以实时可视化沙子和地面的状态。+ S$ B5 E# }! U, ?0 a# A% E( B k$ Q$ [
18.使用drawnow来实现动态显示。
+ k8 c, f3 V! R9 p1 g$ ?
' O9 `6 W5 T4 g! i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。. |/ W5 y. c0 p1 `9 [ s2 V+ H
7 X; `8 P( O3 u$ _% q1 e8 B8 K9 J5 m/ H
% W+ }' P( k5 D% d* C9 d
, x3 l4 ]& H8 A' u9 N+ S
; |0 U6 Z6 S0 e' O) R. }
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