晶粒长大动力学的计算机模拟

利用元胞自动机模型研究了2维晶粒长大的动力学,模型将微观结构映射到离散的格点上进行研究;微观结构演化的研究是通过考察晶粒大小和形状随时间的变化来实现的。精确地再现了文献中理论推导的结果;研究了复杂结构下的晶粒长大动力学曲线;考察了控制参数对于晶粒长大动力学过程的影响;并具有一定的一般性,可以用于多种情况下的模拟。     

晶粒长大动力学的计算机模拟

利用元胞自动机模型研究了2维晶粒长大的动力学，模型将微观结构映射到离散的格点上进行研究；微观结构演化的研究是通过考察晶粒大小和形状随时间的变化来实现的。精确地再现了文献中理论推导的结果；研究了复杂结构下的晶粒长大动力学曲线；考察了控制参数对于晶粒长大动力学过程的影响；并具有一定的一般性，可以用于多种情况下的模拟。     

基于元胞自动机法的晶粒长大模拟

采用元胞自动机（Cellular Automata，简称CA）法对晶粒长大过程进行了计算机模拟和分析．模拟结果表明，CA法能够较好地模拟晶粒长大过程，所反映的晶界迁移规律及其拓扑特征符合晶粒长大的物理机制，是一种简便、有效的模拟方法．     

晶粒长大的蒙特卡罗模拟及其算法应用研究

概述了蒙特卡罗方法的基本思想和蒙特卡罗方法在模拟材料的微观组织结构演变的应用；并且较详细地介绍了蒙特卡罗在模拟材料微观组织演变时常用的几种算法：标准算法、改进算法和新近提出的一些其他算法．在此基础上，通过编程实现了该算法并进行了两个模拟算例．正常晶粒长大时和超塑性变形时，该算例验证了蒙特卡罗方法在模拟材料微观组织演变的有效性．     

基于元胞自动机法的晶粒长大模拟

采用元胞自动机(Cellular Automata,简称CA)法对晶粒长大过程进行了计算机模拟和分析.模拟结果表明,CA法能够较好地模拟晶粒长大过程,所反映的晶界迁移规律及其拓扑特征符合晶粒长大的物理机制,是一种简便、有效的模拟方法.     

计算机模拟晶粒的正常生长过程

通过Delphi软件的图象操作语言对各晶粒进行着色,以蒙特卡罗(Monte Carlo)模型为依据,直观地表现出晶粒生长各阶段的情况.计算结果表明,其生长情况与生长动力学相符合;生长过程中的几何拓扑变化明显.     

Three-Dimensional and Cross-sectional Characteristics of Normal Grain Growth Based on Monte Carlo Simulation

An appropriate Monte Carlo method was developed to simulate the three-dimensional normal grain growth more completely. Comparative investigation on the three-dimensional and the cross-sectional characteristics of normal grain growth was done. It was found that the time exponent of grain growth determined from cross-section exhibits the same rule of increasing slowly with time and approaching the theoretical value n = 0.5 of steadygrain growth as the three-dimensional (3-D) system. From change of the number of grains per unit area with timemeasured in cross-section, the state of 3-D normal grain growth may be predicted. The gtain size distribution incross-section is different from that in 3-D system and can not express the evolution characteristic of the 3-D distribution. Furthermore, there exists statistical connection between the topological parameters in cross-section and thosein three-dimensions.     

目标跟踪中的MS和MC自适应选择策略

针对mean shift(MS)算法不能解决非线性目标跟踪及Monte Carlo(MC)算法实时性差的问题,提出了一种自适应选择MS算法与MC算法的目标跟踪策略。首先,对目标、背景分别采样,用对数似然法评价每个目标区的特征对背景的可区分能力,选择区分能力强的特征作为目标。然后,引入一跟踪方式选择标志,通过计算当前跟踪窗内的目标与模板的匹配度来决定该标志的值,当目标与模板的匹配度大于某个域值时,选择实时性好的基于梯度最速下降的MS跟踪策略,以实现跟踪的实时性;否则选择基于随机采样、对目标模型没有限制的MC跟踪策略,使得位置预测结果更加准确。实验结果表明:与MC相比,本文算法在跟踪性能不受影响的前提下,有效节省了系统时间,当目标简单运动时,对于100×56像素的目标,平均计算时间由原来的82ms降低为小于1ms;与MS算法相比,该算法在牺牲一些系统时间的基础上能够更加鲁棒地解决非线性目标跟踪问题。     

采用改进的Monte Carlo方法实现晶粒生长的拓扑变化

通过Delphi软件的图像操作语言对组织中的各个晶粒进行着色，以蒙特卡罗（Monte Carlo）模型为依据，通过改进其晶粒生长边界条件，晶粒生长方式和能量表现形式，对正常晶粒的生长进行了演化，在普通PC机上实现了模拟，模拟情况符合晶粒生长规律拓扑变化。直观地表现出晶粒生长各阶段的情况。     

Grain size distribution and topology in 3D grain growth simulation with large-scale Monte Carlo method

Three-dimensional normal grain growth was appropriately simulated using a Potts model Monte Carlo algorithm. The quasi-stationary grain size distribution obtained from simulation agreed well with the experimental result of pure iron. The Weibull function with a parameter β=2.77 and the Yu-Liu function with a parameter ν =2.71 fit the quasi-stationary grain size distribution well. The grain volume distribution is a function that decreased exponentially with increasing grain volume. The distribution of bounda...     

Discussion on the Hillert Theory of Normal Grain Growthwith a Modified Monte Carlo Simulation

On the basis of analyzing some limitations in the existing algorithm, a modified Monte Carlo methodwas proposed to simulate two-dimensional normal grain growth. With the modified method. the simulated time exponent of grain growth attained n=0.49±0.01, which is very close to the theoretical value of the steady graingrowth n=0.5, indicating the possibility to investigate the total process of normal grain growth. The relationbetween the Hillert and the von Neumann equations were studied and identified, the Hillert's basic equation hasbeen found to hold during the normal grain growth. The grain size distribution was found to van continuouslyand slowly with the simulated time in the total growth process, the lognormal and the Hillert functions may betwo types of the expression forms during its transition, and the later seemingly corresponds at the distribution ofthe steady stage were n≈0.50.     

晶粒长大过程微观组织演变Monte Carlo方法模拟

Monte Carlo模拟方法中采用了结点再取向“择优转换原则”,并用线性Turnbull动力学晶界移动速率公式概率形式确定结点取向转换概率,对晶粒长大过程进行长时间的模拟.模拟的组织变化图像与实际材料的正常晶粒长大组织完全一致;长大过程分为不稳定和稳定两个阶段,稳定阶段晶粒长大指数n达到了理论值0.5;在完整的晶粒长大过程中,晶粒尺寸分布并不具有严格的自相似性,系由不稳定长大阶段的对数正态分布(Lognormal)向稳定阶段的伽马(Gamma)分布变化.     

晶粒长大过程微观组织演变Monte Carlo方法模拟

Monte Carlo模拟方法中采用了结点再取向“择优转换原则”，并用线性Turnbull动力学晶界移动速率公式概率形式确定结点取向转换概率，对晶粒长大过程进行长时间的模拟．模拟的组织变化图像与实际材料的正常晶粒长大组织完全一致；长大过程分为不稳定和稳定两个阶段，稳定阶段晶粒长大指数n达到了理论值0．5；在完整的晶粒长大过程中，晶粒尺寸分布并不具有严格的自相似性，系由不稳定长大阶段的对数正态分布（Lognormal）向稳定阶段的伽马（Gamma）分布变化。     

单径瑞利衰落信道误比特率仿真置信度

研究了单径瑞利衰落信道、数据采用二进制相移键控（BPSK）调制等条件下，系统误比特率蒙特卡罗仿真结果的置信度与仿真量之间的关系。首先给出传统蒙特卡罗仿真的定义及若干结论，并将这些结论推广至广义情形。然后给出单径瑞利衰落信道的若干统计特性，并给出3个积分函数。最后推导出仿真结果最大相对误差、信噪比、数据速率与最大多普勒频移的比值和数据历经的衰落数之间基于一定置信概率下满足的数量关系；依据该数量关系可导出不同条件下需要的仿真量，并用图表的形式给出了典型仿真条件下需要的仿真量的数值，供工程实践参考。仿真结果验证了结论的正确性。