Generalized balanced power diagrams for 3D representations of polycrystals
Generalized balanced power diagrams for 3D representations of polycrystals
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多晶 3D 表示的广义平衡功率图
DOI：
10.1080/14786435.2015.1015469
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发表时间：
2015
影响因子：
1.6
通讯作者：
H. F. Poulsen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Alpers;A. Brieden;P. Gritzmann;A. Lyckegaard;H. F. Poulsen
表征多晶材料的晶粒结构是材料科学中的一项重要任务。本文介绍了广义平衡功率图的概念，作为体素映射的简洁替代方案。这里，每个晶粒由其质心位置（测量的近似值）、其体积以及（如果可用）及其二阶矩（在非等轴情况下）表示。这些参数可以从3D X射线衍射获得。由于我们模型的精确全局最优值是由合适的线性程序的解得出的，因此可以非常有效地计算。基于经过验证的现实世界测量，我们表明，从每个晶粒的几个参数（2D 中分别为 3 个，6 个，3D 中分别为 4 个，10 个），我们获得了等轴和非等轴结构的出色表示。因此，我们的方法似乎很好地捕捉了在基本过程中控制此类多晶体形成的物理原理。
Characterizing the grain structure of polycrystalline material is an important task in material science. The present paper introduces the concept of generalized balanced power diagrams as a concise alternative to voxelated mappings. Here, each grain is represented by (measured approximations of) its centre of mass position, its volume and, if available, and by its second-order moments (in the non-equiaxed case). Such parameters may be obtained from 3D X-ray diffraction. As the exact global optimum of our model results from the solution of a suitable linear programme it can be computed quite efficiently. Based on verified real-world measurements, we show that from the few parameters per grain (3, respectively, 6 in 2D and 4, respectively, 10 in 3D) we obtain excellent representations of both equiaxed and non-equiaxed structures. Hence our approach seems to capture the physical principles governing the forming of such polycrystals in the underlying process quite well.
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