Stochastic Reconstruction of Particulate Media Using Simulated Annealing: Improving Pore Connectivity

0321012 - ÚCHP 2009 RIV NL eng J - Journal Article
Čapek, P. - Hejtmánek, Vladimír - Brabec, Libor - Zikánová, Arlette - Kočiřík, Milan
Stochastic Reconstruction of Particulate Media Using Simulated Annealing: Improving Pore Connectivity.
[Stochastická rekonstrukce pórovitého materiálu metodou simulovaného ochlazování: zlepšení propojenosti pórů.]
Transport in Porous Media. Roč. 76, č. 2 (2009), s. 179-198. ISSN 0169-3913. E-ISSN 1573-1634
R&D Projects: GA ČR GA203/05/0347
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40720504; CEZ:AV0Z40400503
Keywords : stochastic reconstruction * simulated annealing * two-point cluster function
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 0.966, year: 2009

In this contribution the issue of the stochastic reconstruction of particulate media from 2D backscatter SEM images is addressed with particular reference to pore space connectivity. The reconstruction of porous bodies in 2D or 3D space was achieved by using a simulated annealing technique. Two constraints were found to be necessary for the successful reconstruction of well connected pore space: the two-point probability function, and the lineal-path function for the solid phase. The effect of the lineal-path function for the void phase on the course of the reconstruction was adjusted by modifying two parameters of the reconstruction procedure. It was tacitly assumed that the parameters adjusted during 2D reconstruction had the same influence on the formation of 3D microstructures.

Článek popisuje stochastickou rekonstrukci pórovitého materiálu z 2D mikrosnímků metodou simulovaného ochlazování s důrazem na propojenost pórů. Nově navržená metoda potlačuje vliv funkce lineární dráhy pro fázi pórů v počátečním stádiu procesu rekonstrukce, kdy se vytváří mikrostruktury, jejichž dvoubodová klastrová funkce vyhovuje experimentálně získaným datům. Funkce lineární dráhy pro fázi pórů byla nastavována modifikací dvou parametrů v průběhu rekonstrukce. Bylo předpokládáno, že tyto parametry nastavené a naladěné na 2D rekonstrukčním procesu ovlivňují stejným způsobem i vytváření 3D struktur. 3D repliky reálného materiálu získané novou metodou rekonstrukce vykazují lépe propojené póry než struktury vytvářené běžným postupem.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0169708