Функция распределения плотности массы — инструмент для анализа систем сферических частиц
Аннотация
Разработан метод характеристики систем сферических частиц, основанный на расче- те распределения средней плотности массы в концентрических сферических слоях, окружающих произвольный центр. Эффективность метода проверена на нескольких вариантах моделей полидисперсных систем, полученных двумя разными способами, и на одной системе, полученной натурным моделированием. Распределение массо- вой плотности для обоих способов построения модельных систем позволяет выбрать лучший вариант. Для системы, полученной методом моделирования поля, показано различие свойств в зависимости от положения центра наблюдения. В данной статье представлена программа MaDiS, реализующая разработанный метод.
Авторы выражают глубокую признательность аспиранту Санкт-Петербургского университета Шармейн Мармите.
Литература
W. A. Gray, The Packing of Solid Particles, London: Chapman and Hall, 1969.
R. M. German, Particle Packing Characteristics, Princeton, NJ, US: Metal Powder Industries Federation, 1989.
R. Kurita and E. R. Weeks, “Experimental study of random-close-packed colloidal particles,” Phys. Rev. E, vol. 82, pp. 011403, 2010; doi:10.1103/PhysRevE.82.011403
V. Smirnov, I. N. Deryabin, and B. A. Fedorov, “Small-angle scattering: the Guinier technique under-estimates the size of hard globular particles due to the structure-factor effect,” J. Appl. Cryst., vol. 48, no. 4, pp. 1089–1093, 2015; doi:10.1107/s160057671501078x
P. W. Schmidt, “Small-angle scattering studies of disordered, porous and fractal systems,” J. Appl. Cryst., vol. 24, no. 5, pp. 414–435, 1991; doi:10.1107/s0021889891003400
J. Zhou, Y. Zhang, and J. K. Chen, “Numerical Simulation of Random Packing of Spherical Particles for Powder-Based Additive Manufacturing,” Journal of Manufacturing Science and Engineering, vol. 131, no. 3, pp. 031004, 2009, doi:10.1115/1.3123324
O. Glatter and B. Hainisch, “Improvements in real-space deconvolution of small-angle scattering data,” J. Appl. Cryst., vol. 17, no. 6, pp. 435–441, Dec. 1984, doi:10.1107/s0021889884011894
International Union of Pure and Applied Chemistry, “Compendium of Chemical Terminology,” in goldbook.iupac.org, 2014. [Online]. Available: https://goldbook.iupac.org/files/pdf/goldbook.pdf
D. Albahari and B. Albahari, C# 5.0. Directory. Full description of the language, London: Williams, 2013.
Microsoft, “Build. Test. Deploy,” in dotnet.microsoft.com, 2023. [Online]. Available: https://dotnet.microsoft.com/
K. Chowdhury, Windows Presentation Foundation Development Cookbook: 100 Recipes to Build Rich Desktop Client Applications on Windows, Birmingham, UK: Packt Publishing, 2018.
Helix Toolkit Contributors,“Welcome to Helix Toolkit’s documentation!,” in docs.helix-toolkit.org, 2023. [Online]. Available: http://docs.helix-toolkit.org/en/latest/
OxyPlot Contributors Revision, “Welcome to OxyPlot’s documentation!,” in oxyplot.readthedocs.io, 2023. [Online]. Available: https://oxyplot.readthedocs.io/en/latest/
Ch. Ruegg et al., “Math.NET Numerics,” in ¨ numerics.mathdotnet.com, 2023. [Online]. Available: https: //numerics.mathdotnet.com/
E. Matthes, Python Crash Course, 2nd ed., Burlingame, CA, US: No Starch Press, 2019.
NumPy, “NumPy 1.25.0 released,” in numpy.org, 2023. [Online]. Available: https://numpy.org/
SciPy, “SciPy 1.11.0 released!,” in www.scipy.org/, 2023. [Online]. Available: https://www.scipy.org/
Matplotlib, “Matplotlib: Visualization with Python,” in matplotlib.org, 2023. [Online]. Available: https://matplotlib.org/
artemus-tech, “MaDiS,” in github.com, 2023. [Online]. Available: https://github.com/artemus-tech/MaDiS
H. K. Dang and M. A. Meguid, “Algorithm to Generate a Discrete Element Specimen with Predefined Properties,” International Journal of Geomechanics, vol. 10, no. 2, pp. 85–91, 2010; doi:10.1061/(asce)gm.1943-5622.0000028
W. S. Jodrey and E. M. Tory, “Computer simulation of close random packing of equal spheres,” Physical Review A, vol. 32, no. 4, pp. 2347–2351, 1985; doi:10.1103/physreva.32.2347
S. Torquato, T. M. Truskett, and P. G. Debenedetti, “Is Random Close Packing of Spheres Well Defined?,” Physical Review Letters, vol. 84, no. 10, pp. 2064–2067, 2000; doi:10.1103/physrevlett.84.2064
K. W. Desmond and E. R. Weeks, “Random close packing of disks and spheres in confined geometries,” Physical Review E, vol. 80, no. 5, pp. 051305, 2009, doi:10.1103/physreve.80.051305
T. P. Bondareva, “Computer simulation of the structure of random packing of a system of spherical particles,” Scientific reports of BelSU. Ser. Story. Political sci. Economy. Computer sci., no. 1(144), no. 25/1, pp. 79-85, 2013 (in Russian).
Материал публикуется под лицензией:
