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粒子方法是将模拟系统离散为大量相互作用的粒子，通过动力学计算描述每个粒子的行为，从而直接或通过统计复现系统的行为。在流动和传递等领域，粒子方法还停留在各研究者对自己的模型编写专门程序的阶段，尚没有成熟和通用的软件平台。大规模并行粒子模拟通用软件平台为各种粒子方法用统一的软硬件平台进行模拟提供了可能。本论文工作属于大规模并行粒子模拟通用软件平台的一部分，设计并实现了平台前处理系统。
大规模并行粒子模拟通用软件平台前处理由模拟边界条件处理和粒子生成两部分组成，分别解决了模拟计算中实体模型的建模和计算区域的离散化问题。本论文的研究工作包括以下三部分：
(1)边界条件处理模块，应用前处理系统定义的基本图元，通过AutoCAD的接口或者用户界面手工输入的方式输入图元的几何信息。通过图元的相加、相交等布尔运算构造几何模型。设计了十六种边界图元类，实现了这些图元边界条件的离散方法、边界的输出、判断等功能。提出了直线类和平面类表示有效区域的标准和点是否在有效区域的判断方法。
(2)粒子生成模块，根据用户定义的排布方式，将用户的计算模拟区域离散为以特定方式排布的填充粒子，实现连续模拟区域的颗粒离散化。通过网格技术和距离判断，实现不同粒径在相同区域的交错排布。粒子生成模块除提供粒子位置数据外，还提供粒子物理参数的生成。
(3)通过边界判断将上述两部分整合起来，设计了友好的前处理系统人机交互界面，并提供用户输入的合法性检测功能。
前处理系统在实际拟颗粒粒子模拟计算中进行了应用测试，结果表明本论文的工作为粒子方法的推广应用提供了一个实用的工具，在一定程度上实现了通用化，为大规模并行粒子模拟通用软件平台的计算部分提供了可靠的计算数据，有力地保证了大规模并行粒子模拟通用软件平台的正常运行。