Reconstrução microestrutural 2D e 3D de ferro fundido nodular pelo método de Yeong Torquato

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorRios, Paulo Rangel-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2150558011507981-
Autor(es): dc.contributorAssis, Weslley Luiz da Silva-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8444210181194986-
Autor(es): dc.contributorFonseca, Gláucio Soares da-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/9663765935778795-
Autor(es): dc.contributorRodrigues, Márcia Regina Baldissera-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3921195152536523-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5643400795798962-
Autor(es): dc.creatorFerreira, Caio Costa Abrantes-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:29:23Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:29:23Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-10-24-
Data de envio: dc.date.issued2022-10-24-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/26648-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/771575-
Descrição: dc.descriptionA reconstrução de meios aleatórios heterogêneos tem sido um tema cada vez mais popular em Materiais, uma vez que este tipo de meio é amplamente encontrado na natureza e em materiais desenvolvidos pelo homem. Uma reconstrução ideal inclui todas as características microestruturais da referência, e permite simulações de grandezas físicas compatíveis com as obtidas por meios experimentais. Um dos métodos mais consagrados nesta área é o desenvolvido por Yeong e Torquato, baseado na técnica de otimização de simulated annealing. Este método inicia com uma matriz aleatória e, por meio de trocas sucessivas de pixels, procura­se baixar a energia até uma tolerância próxima de zero. Neste trabalho, são feitas três reconstruções 2D e três reconstruções 3D de um ferro fundido, todas elas baseadas numa única seção plana, e suas medidas estereológicas e metalográficas são comparadas com aquelas da referência. Em cada uma delas, usou­se alguma combinação de três funções de correlação disponíveis na literatura (função de correlação de co­ocorrência ­ CCF, função de correlação de dois pontos ­ 𝑆2 e função de correlação por cluster ­ 𝐶2) e duas técnicas de amostragem (uma baseada no formalismo partícula­sítio, ou Gas­Lattice Particle ­ GLP, e outra ortogonal). As reconstruções usando 𝑆2 e 𝐶2 com amostragem GLP forneceram os melhores resultados tanto no caso 2D como no 3D, reunindo morfologia realista e compatibilidade com as medidas estereológicas. Observou­se efeito de borda razoável que distorceu algumas métricas, mas que pôde ser amenizado com um simples corte nas bordas da microestrutura gerada. Os resultados deste estudo inicial sugerem que o método de Yeong­Torquato tem amplo potencial de aplicação na Ciência dos Materiais e, em particular, em Metalurgia. No futuro, o procedimento poderá permitir reconstruções 3D a partir de seções planas de microestruturas muito mais complexas quando combinado com funções de correlação mais descritivas.-
Descrição: dc.descriptionReconstruction of random heterogeneous media has been an increasingly popular theme in Materials Science, as such media is largely found in nature and in man­made materials. An ideal reconstruction includes every microstructural feature of the reference image and allows simulations of physical quantities that agrees with experimental data. One of the foremost methods of reconstruction is the one developed by Yeong and Torquato, which is based on the simulated annealing optimization technique. This method starts with a random matrix, and, through successive pixels swaps, the energy is minimized up to a small tolerance. In this work, three 2D reconstructions and three 3D reconstructions are produced, all six based on a single planar section, and its stereological and metallographic features are compared to those of the reference. In each case, some combination of three correlation functions that are available in literature (cooccurrence correlation function ­ CCF, two­point correlation function ­ S2 and two­point cluster function ­ C2) and two sampling techniques (one orthogonal and one based on the lattice­gas formalism, named GasLattice Particle ­ GLP). The reconstructions that used S2 and C2 with GLP sampling provided the best results in both 2D and 3D cases, combining realistic morphology and good compatibility with the reference stereological measures. Moderate border distortion was observed with some impact to the stereological metrics, but a simple border removal was enough to greatly diminish its effects. The results of this early study suggest that Yeong­Torquato method has great potential for further exploration in Materials Science and particularly in Metallurgy. In the future, the same procedure could allow 3D reconstruction from planar sections of much more complex microstructures when paired with more descriptive correlation functions.-
Descrição: dc.description105 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectOtimização-
Palavras-chave: dc.subjectRecozimento simulado-
Palavras-chave: dc.subjectReconstrução de meios heterogêneos-
Palavras-chave: dc.subjectMicroestrutura-
Palavras-chave: dc.subjectCaracterização-
Palavras-chave: dc.subjectFerro fundido nodular-
Palavras-chave: dc.subjectReconstrução microestrutural-
Palavras-chave: dc.subjectFerro fundido nodular-
Palavras-chave: dc.subjectMétodo de Yeong-­Torquato-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectOptimization-
Palavras-chave: dc.subjectSimulated annealing-
Palavras-chave: dc.subjectHeterogeneous media reconstruction-
Palavras-chave: dc.subjectMicrostructure-
Palavras-chave: dc.subjectCharacterization-
Palavras-chave: dc.subjectNodular cast iron-
Título: dc.titleReconstrução microestrutural 2D e 3D de ferro fundido nodular pelo método de Yeong Torquato-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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