复杂三维微观结构及其演化过程的可视化方法研究

复杂三维微观结构及其演化过程复杂三维微观结构及其演化过程

的可视化方法研究

硕士研究生:付杨杨

导师:黄虎杰教授、李海峰教授

申请学位:工学硕士

学科:计算机科学与技术

所在单位:计算机科学与技术学院

答辩日期:2013年6月

授予学位单位:哈尔滨工业大学摘

任石

3七

随着计算机技术的迅猛发展，二维可视化技术己经不能满足人类的需求，三维世界对人类的吸引力起来越大。在三维可视化的研究中，复杂物理过程的可视化正在成为信息可视化领域的一个挑战，并且吸引了越来越多跨领域的学者的关注。焊接接头微观组织演变的可视化是长期以来的重要研究课题，脑电相干性的可视化己成研究热点。本文重点研究完成以下几个方面的工作:

1.根据元胞自动机理论，扩展出三维元胞自动机，结合形核、生长动力学和传热传质数学模型，建立基于三维元胞自动机的微观组织可视化模型，并且给出模型框架和算法。

2.根据晶粒形核理论，提出基于三维元胞自动机的DN3DCA算法，可视化

形核过程。根据枝晶生长理论，研究了枝晶生长参数，如过冷度、枝晶尖端生长速度、曲率和固相分数等，提出基于三维元胞自动机的DG3DCA算法，可视化等轴晶和柱状晶的生长过程。

3.讨论脑电相干性的时、频域分析和参数化模型分析。根据24导的10-20 系统，扩展出64导电极的位置，绘制出电极相干性可视化图。

4.设计基于Oddball范式的脑电实验，采集和预处理数据，并进行线性相干性分析，绘制相干性脑网络图。结合复杂网络的分析方法，刻画出脑网络图中的重要节点，进一步探讨脑功能网络。

关键词:复杂三维微观结构;可视化;元胞自动机;脑网络目录

摘要.................................................................................................................... I Abstract.........................................................................................................……II

第1章绪论 (1)

1.1课题的研究背景和意义 (1)

1.2国内外研究现状 (2)

1.2.1国内研究现状 (2)

1.2.2国外研究现状 (3)

1.3本文的主要研究内容 (4)

第2章基于元胞自动机的微观结构三维可视化方法 (6)

2.1三维元胞自动机 (6)

2.1.1三维元胞自动机的定义 (6)

2.1.2三维元胞自动机的组成 (7)

2.1.3三维元胞自动机的特征 (8)

2.1.4 3DCA算法 (8)

2.2焊接过程中的演化动力学 (8)

2.2.1形核动力学 (9)

2.2.2生长动力学 (12)

2.2.3传热 (16)

2.2.4传质 (17)

2.3 3DCA-MSV模型描述 (18)

2.3.1 3DCA-MSV模型结构 (18)

2.3.2 3DCA-MSV模型框架 (20)

2.3.3 3DCA-MSV算法 (20)

2.4本章小结 (21)

第3章焊接接头微观组织的三维可视化模拟 (22)

勺︼勺︼伪j 4 44或U QCn曰n曰n曰

勺︼勺︼勺︼勺︼勺︼勺︼勺︼勺︼伪j伪j伪j

3.1晶粒形核的三维可视化...................................................................……

3.1.1晶粒形核理论.......................................................................……

3.1.2晶粒形核算法...........................................................············……

3.1.3晶粒形核的3D可视化模拟................................................……

3.2枝晶生长的三维可视化...................................................................……

3.2.1枝晶生长理论.......................................................................……

3.2.2枝晶生长参数的计算...........................................................……

3.2.3枝晶生长算法.......................................................................……

3.3焊接接头的三维可视化模拟...........................................................……

3.3.2

焊接实验材料及实验参数................……

焊缝熔池中心等轴晶的3D可视化模拟的可视化方法研究

RESEARCH ON VISUALIZATION METHOD

OF COMPLEX 3D MICROSTRUCTURE AND ITS

EVOLUTION PROCESS

付杨杨

哈尔滨工业大学

2013年6月 3.3.3焊接熔池中心柱状晶的3D可视化模拟..................................犯3.4本章小结. (34)

第4章脑地形图电极分布的三维可视化方法............................................... 3_5

4.1脑区协作机制概述................................................................................. 3_5

4.1.1大脑的的结构与功能................................................................. 3_5

4.1.2脑电波频率划分方法 (36)

4.1.3脑区的分工及协作 (37)

4.2脑电相干分析的一般原理..................................................................... 3 8

4.2.1时域分析..................................................................................... 3 8

4.2.2频域分析 (38)

4.2.3时频分析 (39)

4.2.4参数化模型分析 (39)

4.3电极位置的3D可视化 (40)

4.3.1 10/20系统 (40)