Stochastic particle models for the quantification of relationships between structural characteristics and mechanical properties to predict particle breakage behaviour
随机颗粒模型,用于量化结构特征和机械性能之间的关系,以预测颗粒破碎行为
基本信息
- 批准号:238651683
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Priority Programmes
- 财政年份:2013
- 资助国家:德国
- 起止时间:2012-12-31 至 2021-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
In the proposed project we develop parametric material models that quantitatively capture dependencies between disperse structural characteristics and mechanical properties. These models depend on the material properties and generalize the property function by H. Rumpf. The aim of this approach is to estimate the material-dependent parameters that influence breakage behaviour, while the effect of process-dependent stress has to be separated. Based on these data, breakage probabilities and breakage functions are derived. Furthermore, these are implemented into a breakage module inside the software framework in order to make the results available for other projects of the SPP 1679.For systematic investigations of the effect of material properties and structural characteristics of agglomerates on their mechanical behaviour, a stochastic particle model is used to generate 3D microstructures, which are then used as input to DEM simulations. DEM simulations are performed in cooperation with the work group of Prof. Heinrich. The stochastic particle model facilitates the generation of tailored microstructures with given structural characteristics. Because as many realizations as needed can be simulated, this is an ideal tool to generate a database large enough for statistical inference. Structural segmentation of 3D image data of various agglomerates ensures that the microstructures under investigation are realistic. In the first funding period, we analyse the mechanical behaviour of agglomerates under compressive normal load. A first joint article has been submitted where the effect of the size distribution of primary particles is explored. In the second funding period, the behaviour under dynamical load will be studied and the results will be used to describe particle breakage. The parametric material models, or more precisely, the disperse properties captured in these models, are chosen accordingly. The material models for the aggregated description of solids are specified by parametric multivariate probability distributions, which are constructed based on so-called copulas. This approach allows us to capture various disperse properties simultaneously, e.g., particle size, particle shape, inner porosity, together with mechanical properties like e.g. breakage energies. Therefore, mechanical properties can be predicted by evaluating conditional distributions. The model-based description of breakage probabilities and breakage functions incorporates these results as well as the given (process-dependent) particle stress. This provides the link to the partner groups that consider particle breakage in their apparatus/process descriptions. In cooperation with the Z project, we will specify and implement a "breakage module" suitable for the software system developed in the SPP 1679.
在拟议的项目中,我们开发参数化材料模型,定量捕捉分散的结构特征和力学性能之间的依赖关系。这些模型依赖于材料的性质,并将性质函数推广为H。滚这种方法的目的是估计的材料依赖的参数,影响破碎行为,而过程依赖的应力的影响必须分开。基于这些数据,破损概率和破损函数的推导。此外,这些都被实现到一个破碎模块内的软件框架,以使结果可用于其他项目的SPP 1679。为了系统的研究的影响,材料性能和结构特征的团聚体对他们的机械行为,随机颗粒模型被用来生成3D微观结构,然后被用作输入DEM模拟。DEM模拟与Heinrich教授的工作组合作进行。随机粒子模型有利于生成具有给定结构特征的定制微结构。由于可以模拟所需的尽可能多的实现,因此这是生成足够大的数据库以进行统计推断的理想工具。各种团聚体的3D图像数据的结构分割确保了所研究的微观结构是真实的。在第一个资助期间,我们分析了压缩法向载荷下团聚体的力学行为。已提交第一个联合文章,其中探讨了初级颗粒的尺寸分布的影响。在第二个供资期间,将研究动态载荷下的行为,研究结果将用于描述颗粒破碎。相应地选择参数材料模型,或者更准确地说,在这些模型中捕获的分散特性。用于固体的聚集描述的材料模型由基于所谓的copula构造的参数多元概率分布指定。这种方法使我们能够同时捕获各种分散特性,例如,颗粒尺寸、颗粒形状、内部孔隙率以及机械性能,例如断裂能。因此,可以通过评估条件分布来预测机械性能。破碎概率和破碎函数的基于模型的描述结合了这些结果以及给定的(依赖于过程的)颗粒应力。这提供了与在其设备/工艺描述中考虑颗粒破碎的伙伴组的链接。在与Z项目的合作中,我们将指定并实现一个适用于SPP 1679中开发的软件系统的“断裂模块”。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Professor Dr. Volker Schmidt其他文献
Professor Dr. Volker Schmidt的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Professor Dr. Volker Schmidt', 18)}}的其他基金
Statistical analysis and modeling of root measures for the description of spatiotemporal root patterns, using experimental and simulated image data gained by X-ray CT and root architecture models
使用 X 射线 CT 和根结构模型获得的实验和模拟图像数据,对根测量进行统计分析和建模,以描述时空根模式
- 批准号:
426456278 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Parametric representation and stochastic 3D modeling of grain microstructures in polycrystalline materials using random marked tessellations
使用随机标记的镶嵌对多晶材料中的晶粒微观结构进行参数表示和随机 3D 建模
- 批准号:
322917577 - 财政年份:2017
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Stochastic spatiotemporal analysis of 3D particle systems under shear and statistical validation of numerical DEM simulations
剪切下 3D 粒子系统的随机时空分析以及数值 DEM 模拟的统计验证
- 批准号:
258662145 - 财政年份:2014
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Multidimensional probabilistic characterization of slag materials for the optimization of cooling, comminution and separation processes, using statistical image analysis supported by machine learning
使用机器学习支持的统计图像分析,对炉渣材料进行多维概率表征,以优化冷却、通信和分离过程
- 批准号:
470322626 - 财政年份:
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Stochastic modeling of multidimensional particle properties with parametric copulas for the investigation of microstructure effects on the fractionation of fine particle system
使用参数联结函数对多维颗粒特性进行随机建模,用于研究微观结构对细颗粒系统分级的影响
- 批准号:
381447825 - 财政年份:
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
相似国自然基金
环形等离子体中的离子漂移波不稳定性和湍流的保结构Particle-in-Cell模拟
- 批准号:11905220
- 批准年份:2019
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
高效率单细胞分析微流控芯片的机理研究
- 批准号:31970754
- 批准年份:2019
- 资助金额:58.0 万元
- 项目类别:面上项目
酵母RNase MRP的结构及催化机制研究
- 批准号:31900929
- 批准年份:2019
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于多禁带光子晶体微球构建"Array on One Particle"传感体系
- 批准号:21902147
- 批准年份:2019
- 资助金额:27.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
微流控技术构筑分子型胶体光子晶体微珠及其在光催化领域的应用研究
- 批准号:21703197
- 批准年份:2017
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
引入昆虫复视机制的粒子滤波算法及其视觉伺服应用研究
- 批准号:61175096
- 批准年份:2011
- 资助金额:58.0 万元
- 项目类别:面上项目
电子聚焦电场增强等离子体离子注入/沉积基本理论研究
- 批准号:11075012
- 批准年份:2010
- 资助金额:48.0 万元
- 项目类别:面上项目
微复型过程中聚合物流动填充机理的可视化实验分析
- 批准号:50975227
- 批准年份:2009
- 资助金额:38.0 万元
- 项目类别:面上项目
空气污染(主要是diesel exhaust particle,DEP)和支气管哮喘关系的研究
- 批准号:30560052
- 批准年份:2005
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
相似海外基金
CAREER: Interacting Particle Systems and their Mean-Field PDEs: when nonlinear models meet data
职业:相互作用的粒子系统及其平均场偏微分方程:当非线性模型遇到数据时
- 批准号:
2340762 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing Grant
Radiation GRMHD with Non-Thermal Particle Acceleration: Next-Generation Models of Black Hole Accretion Flows and Jets
具有非热粒子加速的辐射 GRMHD:黑洞吸积流和喷流的下一代模型
- 批准号:
2307983 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Differential thrombogenesis effects of EPA and DHA mediated by HDL
HDL 介导的 EPA 和 DHA 的差异血栓形成作用
- 批准号:
10660778 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Probing Amyloid Fibril Self-Assembly with Network Hamiltonian Simulations in Explicit Space
用显式空间中的网络哈密顿模拟探测淀粉样蛋白原纤维的自组装
- 批准号:
10715891 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
ALTERING THE IMMUNE LANDSCAPE TO AUGMENT BONE REGENERATION
改变免疫景观以增强骨再生
- 批准号:
10727797 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Harnessing PET to Study the In Vivo Fate and Health Effects of Micro- and Nanoplastics
利用 PET 研究微塑料和纳米塑料的体内命运和健康影响
- 批准号:
10890903 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Elucidating and harnessing the molecular mechanisms of protective clearance in endogenous and engineered phagocytes
阐明和利用内源性和工程化吞噬细胞保护性清除的分子机制
- 批准号:
10729935 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Molecular dissection of extrachromosomal DNA formation, development, and evolution
染色体外 DNA 形成、发育和进化的分子解剖
- 批准号:
10640520 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Epitope-Based CSP Vaccines Optimized to Achieve Long-Term Sterile Immunity
经过优化的基于表位的 CSP 疫苗可实现长期无菌免疫
- 批准号:
10637778 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别: