糜状食品物料微结构图像的蒙特卡罗模拟

糜状食品物料微观结构图像的分析和模拟 ,是定量研究其微结构模式形态对流变特性影响的关键问题 通过从已知流变特性反演糜状食品物料微结构的几何形态 ,可以更深入地探讨、研究微结构形成的动力学机制和过程 ,进而沟通流变特性和微结构形态之间的联系 文中利用蒙特卡罗方法 ,实现了对不同糜状食品物料微结构图像的随机模拟 ,同时对随机模拟图像和原始图像作了对比分析     

多晶体晶粒尺度三维组织建模及可视化

采用基于Monte Carlo Potts模型的仿真技术对单相多晶体各向同性晶粒组织进行了三维建模,利用OpenGL图形接口,在所建多晶体组织模型数据结构的基础上进而实现了三维可视化和任意角度观测,结果表明,所建几何图像模型可以很好地仿真预定细观组织结构参数的三维多晶体组织,不但满足模型化研究所要求的统计意义上的准确性,而且非常符合实际材料显微组织的多变性特征,可望用作细观尺度多晶材料加工过程数值模拟和细观力学计算的基本组织模型。     

基于蒙特卡罗方法的软土微观结构随机几何模型

 软土微观结构的仿真几何模型是进行软土微观数值模拟的前提和基础。根据常规土工试验获得的土样孔隙比和各粒组含量百分比,采用蒙特卡罗方法生成一定数量的随机多边形单元代表软土微观结构中的各类结构单元体和孔隙,然后通过把它们随机分布到给定大小的区域中,建立了软土微观结构的随机几何模型。把上述方法应用到广东省某高速公路工程软土土样的微观结构仿真建模中,结果表明所建立的仿真几何模型与土样实际微观结构图像具有一定的相似度,验证了文中方法的可行性。     

CA/MC法模拟焊缝凝固微观组织形成

基于焊接冶金学原理,将元胞自动机(cellular automaton,简称CA)法和蒙特卡罗(Monte Carlo,简称MC)法相结合,建立了一类焊缝凝固微观组织演变模型.模型采用CA法和MC法构建凝固形核和长大演变规则,并且通过耦合有限差分法来计算温度场和溶质场.模型被用来模拟低碳铁素体不锈钢焊缝凝固组织的形成,...     

在电场条件下NaCl熔体微观结构的研究

采用ＭＣ法研究了ＮａＣｌ熔体在电场作用下的微观结构．结果表明，在电极表面存在着完全不同于水溶液的双电层结构，其第一配位层为整齐排布的Ｃｌ－离子，第二配位层为间隙排列的Ｎａ＋离子，而在距电极大于２（Ｒ＋＋Ｒ－）的熔体内部仍符合Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ分布．     

Simulation of Magnesium Alloy AZ91D Microstructure Using Modified Cellular Automaton Method

A two-dimensional modified cellular automaton model was developed to simulate the solidification process of magnesium alloy. The stochastic nucleation, solute redistribution, and growth anisotropy effects were taken into account in the present model. The model was used to simulate the grain size of magnesium alloy AZ91D for various cooling rates during the solidification process. To quantitatively validate the current model, metallographic experiments were carried out on specimens obtained from sand mold AZ...     

铝合金微观组织模拟及并行计算

微观组织模拟计算规模庞大,对宏观铸件进行整体微观组织模拟存在极大困难,为此该文将CA(cellularau-tomaton)模型与宏观的传热计算相结合,模拟砂型和金属型铝合金铸件的凝固组织形成过程,提出了改进的CA模型,用更接近实际晶粒轮廓的方法对微观组织进行模拟。在串行算法的基础上开发了相应的并行算法,该算法在保证原有计算精度的前提下,极大地提高了计算规模和效率。对试验结果和模拟结果进行了对照分析,二者基本一致。     

双带式薄板连铸数值模拟

建立了双带式薄板连铸凝固过程流动与热交换的数学模型。该模型适用于铸造合金凝固各区即液相区域，固相区和糊状区，能量方程和流动方程在车式错列钢格上离散成有限差分方程后用迭代法求解。计算出ＡＩＳＩ１０２０钢薄板连铸过程流场，温度场和凝固区的形貌，并模拟了浇嘴高板坯厚度对凝固过程的影响。     

采用MCMC方法的上海股市随机波动模型

采用贝叶斯统计中的马尔科夫链-蒙特卡罗(MCMC)方法对上海股市的随机波动性进行研究,基于Gibbs抽样的MCMC数值计算过程,对上海股市的随机波动率模型(SV)进行参数估计,并在WinBUGS软件中实现.根据信息判别准则(DIC),对比拟合的SV-N,SV-T,SV-MT模型参数,结果表明:SV-T模型最能反映上海股市波动具有尖峰厚尾的特性,可进一步用于预测样本外的波动率结果.     

CA法模拟不同形核方式对再结晶的影响

在原有形核方式的基础上,提出了改进的位置过饱和形核和改进的恒定速率形核方式,利用元胞自动机方法(CA法),并利用Matlab开发工具,建立了形成较均匀核心的二维再结晶模型.研究了不同的形核方式、不同邻居类型和边界条件对再结晶动力学、晶粒形态及尺寸的影响.结果表明:形核方式对再结晶动力学影响较大,邻居类型对其影响不明显;采用ISS和ICR方式形核时,微观组织接近等轴状.且以ISS方式形核时,晶粒尺寸的分布最均匀.     

相场法研究初始微结构对晶粒长大的影响

【目的】研究不同初始微结构对晶粒长大过程及生长动力学的影响。【方法】采用相场法(Phase Field)模拟二维多晶材料中正常晶粒长大及初态分别为柱状和梯度微结构的晶粒长大过程。【结果】正常晶粒长大的相对晶粒尺寸分布具有时间不变性的特点;柱状微结构的长宽比和梯度微结构的梯度指数均直接影响晶粒长大动力学,这两种初始微结构在演化过程中均向均匀等轴微结构转变。【结论】晶粒长大是大晶粒不断吞噬相邻小晶粒的过程;晶界曲率对晶粒长大过程有显著影响,曲率越大,晶粒长大越快。     

Q550D超低碳贝氏体钢的微观组织模拟

摘要： 利用Q550D超低碳贝氏体钢的热压缩试验数据建立了动态再结晶模型及元胞自动机模型,通过有限元软件DEFORM 3D对试样热变形过程的微观组织演变过程进行了模拟.结果表明：在变形温度为1 150 °C条件下,当应变速率为0.05 s-1时,热变形过程中的试样微观组织发生了动态再结晶现象,晶粒尺寸得到细化;在变形温度为1 050 °C条件下,当应变速率不断增大时,奥氏体动态再结晶的晶粒尺寸减小;模拟结果与试验结果较吻合.     

连续铸铁管凝固过程数学模型

本文通过理论推导,建立了连续铸铁管凝固过程传热微分方程,用差分数值解法求解取得了满意的结果,最后用最小二乘法回归,求出固液界面的等温线方程。通过该模型可以方便地求出连续铸管的凝固时间,凝固层厚度,凝固层深度及内外壁凝固速度差。     

低温等离子体放电的数值模型

综述了迄今为止各种分析低温等离子体放电物理过程的数值模型,以帮助我们从数值模型出发理解许多至今仍无法解释的现象,同时也为低温等离子体在等离子体处理技术、气体激光等工业应用以及在微电子、材料制备、环保、航空航天、军事等领域的应用提供了研究方法.     

钢铁材料热轧过程组织演化的数学模型研究

材料研究的深入和相关工业的需求 ,推动材料向模型化、定量化的方向发展。模型化和组织演变预测技术是研究钢铁热轧过程预测不同化学成分、不同工艺条件下组织演变规律与性能的投资小、见效快的好方法。本文较系统总结了钢铁材料热轧过程中动态再结晶组织演化的数学模型 ,静态再结晶组织演化的数学模型和晶粒尺寸数学模型的描述 ,并给出了它们的适用条件及范围和发展方向     

向量随机场模拟及其在岩土工程中的应用

对于岩土工程中多个土性随机参数向量随机场,将随机场谱表示模拟方法与Monte-Carlo法相结合,得到了考虑土性参数自相关性与互相关性的Monte-Carlo随机有限元法,并应用于堤坡失效概率的计算。计算结果表明:谱表示模拟方法比普通协方差分解方法收敛速度快,采用该模拟方法的Monte-Carlo随机有限元法是计算岩土工程可靠度的有效方法;在土性参数随机场的模拟中应考虑参数间的互相关性对于岩土工程可靠度的显著影响。     

调压室涌浪分析的随机模型

在分析调压室涌浪发生条件和各种影响因素的随机性的基础上，选择典型调压室水力系统，建立了涌浪分析的随机数学模型，并采用广泛适用的数值模拟方法Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法，计算分析了调压室最高涌浪的统计特征及概率分布，以适应目前正在推行的结构可靠度设计方法。     

二维复杂系统内直接交换面积的计算

用均匀离散射线法计算了二维分段，几何形状复杂，及有非均质参与的复杂系统的直接交换面积，结果表明该方法计算精度高，节省机时。     

六方格子行人疏散元胞自动机模拟研究

在正六边形网格上建立六方格子行人疏散元胞自动机模型,模拟研究房间内的行人疏散过程,并在3种人员密度（O．1,0．3,0．5）下,比较分析六方子格模型与四方格子模型在房间出口宽度,行人平均速度和平均流量与疏散时间等参数下的差异。结果表明,在同样人员密度下,六方格子模型比四方格子模型平均疏散时间更短,行人疏散得更快,四方格子模型系统平均速度与平均流量比六方格子更大。行人在疏散过程中为了更快地逃离房间可以考虑往多个的方向运动,但是要最大限度地避免出现阻塞,并尽快减少出现阻塞的区域,这样才更有利于疏散。     

工程装备战场损伤建模与仿真

为满足工程装备战时技术保障仿真研究和工程装备战损规律研究需要，分析了战时工程保障作业实施阶段工程装备在3种主要威胁机理和不同分布下的损伤机理，建立了工程装备战场损伤模型，并运用蒙特卡洛方法进行了仿真探讨。根据装备的作业规律和战场条件，通过仿真模型呆以得到装备的故障时间，故障类型、损伤程度。