×

拉盖尔镶嵌的高效表示及其在复杂矿石微观结构模拟中的应用。 (英语) 兹比尔1441.86002

摘要:几十年来,拉盖尔镶嵌图一直是天文学、物理学、结晶学、地质学和数学中一种重要的建模方法。在材料科学中,它们被用作蜂窝和多晶材料、网络和蜂窝泡沫的模型。在本研究中,使用拉盖尔镶嵌模型来模拟复杂矿石的三维内部矿物微观结构。在这里,表示和模拟尺寸大于2的这些微观结构镶嵌时出现了困难。因此,本文介绍了在任意维中表示的一般工作流,并提出了使用广义映射在二维和三维中表示该工作流的实现。通过这种方法,可以直接访问低维组件,如单元、面、边和顶点,这使我们能够高效地创建拼接,并通过交集导出统计数据、平面截面和新的拼接模型。此外,它允许轻松演绎双重镶嵌和高效存储。复杂矿石的矿物微观结构可能非常复杂,通常显示出高度分形结构。因此,这些微观结构的数值建模和表示具有挑战性。提出的拉盖尔马赛克创建和表示方法已成功应用于矿物微观结构和颗粒的建模。这些微观结构模型用于矿物加工模拟,以确定最佳加工策略,从而节约宝贵的资源。

MSC公司:

86-08 地球物理问题的计算方法
86A60型 地质问题
60D05型 几何概率与随机几何
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Aurenhammer,F.,《功率图:特性、算法和应用》,SIAM J Compute,16,78-96(1987)·Zbl 0616.52007号 ·数字对象标识代码:10.1137/0216006
[2] Aurenhammer,F。;Klein,R。;JR萨克;Urrutia,J.,Voronoi图,《计算几何手册》,201-290(2000),阿姆斯特丹:Elsevier,Amsterdam·Zbl 0995.65024号
[3] Ballani,F。;DJ Daley;Stoyan,D.,用球形颗粒模拟混凝土的微观结构,计算机材料科学,35,399-407(2006)·doi:10.1016/j.commatsci.2005.03.005
[4] 理发师,CB;Dobkin,DP;Huhdanpaa,H.,凸壳的快速壳算法,ACM Trans Math Softw,22469-483(1996)·Zbl 0884.65145号 ·doi:10.1145/235815.235821
[5] Boguslawski P(2011)使用双半边数据结构对3D建筑内部进行建模和分析。格拉摩根大学学位论文
[6] Brisson,E.,《用d维表示几何结构:拓扑与秩序》,离散计算几何,5387-426(1993)·Zbl 0783.68129号 ·doi:10.1007/BF02189330
[7] Brown,KQ,Voronoi凸壳图,Inf Process Lett,9,223-228(1979)·兹伯利0424.68036 ·doi:10.1016/0020-0190(79)90074-7
[8] Caumon,G。;Lévy,B。;Castanié,L。;Paul,JC,《符合地质结构的网格可视化:拓扑方法》,《计算地质科学》,31671-680(2005)·doi:10.1016/j.cageo.2005.01.020
[9] Damiand,G。;Lienhardt,P.,《组合地图:计算机图形和图像处理的高效数据结构》(2014),博卡拉顿:CRC出版社,博卡拉通·Zbl 1305.68012号
[10] Damiand,G。;Teillaud,M.,CGAL中dD组合图的通用实现,Procedia Eng,82,46-58(2014)·doi:10.1016/j.proeng.2014.10.372
[11] 风扇,Z。;Wu,Y。;X.赵。;Lu,Y.,基于球体随机闭合堆积的拉盖尔几何中voronoi图模拟多晶结构,计算机材料科学,29301-308(2004)·doi:10.1016/j.commatsci.2003.10.06
[12] 范德里奇,R。;顾毅。;Burrows博士。;Moeller,K.,《基于现代SEM的矿物解放分析》,《国际采矿工艺杂志》,84,310-320(2007)·doi:10.1016/j.minpro.2006.07.018
[13] X·冯。;王,Y。;翁,Y。;Tong,Y.,《紧凑组合图:体网格数据结构》,图模型,75,149-156(2013)·doi:10.1016/j.gmod.2012.10.001
[14] 高盛,RN;Arvo,J.,IV.1:平面多边形的面积和多面体的体积,Graphics gems II,170-171(1991),圣地亚哥:Morgan Kaufmann,San Diego
[15] Guibas,L。;Stolfi,J.,《一般细分操作和voronoi计算的基本体》,ACM Trans Graph,4,74-123(1985)·Zbl 0586.68059号 ·数字对象标识代码:10.1145/282918.282923
[16] Jamin C、Pion S、Teillaud M(2018)CGAL 4.12.1手册-3D三角剖分。CGAL编辑委员会。https://doc.cgal.org/4.12.1/Manual/packages.html#PkgTriangulation3Summary。2019年10月29日访问
[17] Kanaun,S。;Tkachenko,O.,《开孔泡沫的机械性能:拉盖尔细分程序模拟》,《国际分形杂志》,140,305-312(2006)·Zbl 1124.74040号 ·doi:10.1007/s10704-006-0112-5
[18] Kremer,M。;Bommes,D。;Kobbelt,L。;焦,X。;Weill,JC,OpenVolumeMesh——3D多边形复合体的基于索引的通用数据结构,《第21届国际网格圆桌会议论文集》,531-548(2013),柏林:施普林格出版社,柏林
[19] 库马尔,S。;Kurtz,SK,使用3D voronoi细分模拟材料微观结构:多晶材料有效热膨胀系数的计算,《金属材料学报》,42,3917-3927(1994)·doi:10.1016/0956-7151(94)90170-8
[20] Lautensack C(2007)随机拉盖尔镶嵌。德国卡尔斯鲁厄大学论文
[21] Lautensack,C。;Zuyev,S.,《随机拉盖尔细分》,《高级应用概率》,40,630-650(2008)·兹比尔1154.60011 ·doi:10.1239/aap/1222868179
[22] Lévy B,Mallet JL(1999),使用广义地图的任意维细胞建模(技术报告)。Gocad财团-ISA-Gocad(Inria-Lorraine/CNRS),ENSG,rue du doyen Marcel Roubeault,54500 Vandouvre,France
[23] Lienhardt,P.,N维广义组合映射和细胞拟流形,国际计算几何杂志,4275-324(1994)·Zbl 0821.57016号 ·doi:10.1142/S0218195994000173
[24] 锤子,JL;Mallet,JL,Cellular partitions,Geomodeling,27-96(2002),纽约:牛津大学出版社,纽约
[25] Matérn,B.,《空间变化》(2013),纽约:Springer,纽约
[26] Menzel P、Teichmann J、Pech S、van den Boogaart KG(2017)广义地图概念的Java实现。github。https://github.com/HZDR-FWGB/Gmap。2019年10月29日访问
[27] 德国穆勒;Preparia,FP,寻找两个凸多面体的交点,Theor Compute Sci,7217-236(1978)·Zbl 0396.5202号 ·doi:10.1016/0304-3975(78)90051-8
[28] 佩雷兹·巴努埃沃,L。;皮拉德,E。;Castroviejo,R.,多相矿石颗粒的纹理描述符,图像分析立体图,31175-184(2012)·doi:10.5566/ias.v31.p175-184
[29] 佩雷兹·巴努埃沃,L。;皮拉德,E。;Castroviejo,R.,《矿物颗粒共生结构的自动表征》。案例研究,Miner Eng,52,136-142(2013)·doi:10.1016/j.mineng.2013.05.001
[30] Redenbach,C.,《细胞材料的微观结构模型》,计算机材料科学,441397-1407(2009)·doi:10.1016/j.commatsci.2008.09.018
[31] Schlottmann,M.,《周期和准周期laguerre tilings》,《国际现代物理学杂志》B期,第7期,1351-1363页(1993年)·Zbl 0798.52030号 ·doi:10.1142/S02179792939302365
[32] Schneider,R.,《凸体:Brunn-Minkowski理论》(2014),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 1287.52001号
[33] 施耐德,R。;Weil,W.,《随机与积分几何》(2008),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 1175.60003号
[34] Sobhanpanah,C.,用于描述n维多边形的边界表示技术的扩展,计算图,13,17-23(1989)·doi:10.1016/0097-8493(89)90032-0
[35] Teichmann,J.等人。;van den Boogaart,KG,给定互协方差的平稳多元高斯随机场的有效模拟,应用数学,72183-2194(2016)·doi:10.4236/am.2016.717174
[36] CGAL项目(2018)CGAL 4.12.1手册。CGAL编辑委员会。https://doc.cgal.org/4.12.1/Manual/packages.html。2019年10月29日访问
[37] Welzl,E。;Maurer,H.,最小封闭磁盘(球和椭球),计算机科学的新结果和新趋势,359-370(1991),柏林:Springer,柏林
[38] Yvinec M(2018)CGAL 4.12.1手册-二维三角测量。CGAL编辑委员会。https://doc.cgal.org/4.12.1/Manual/packages.html#PkgTriangulation2Summary。2019年10月29日访问
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。