Parametric representation and stochastic 3D modeling of grain microstructures in polycrystalline materials using random marked tessellations
Project goals
This multidisciplinary project aims at mathematical modelling of 3D microstructure in polycrystalline materials using random marked sets, namely marked tessellations. Our new results in asymptotic statistics will enable to estimate parameters of the microstructural models and evaluate appropriate characteristics operating with crystal orientations. By means of new stochastic algorithms we will simulate virtual microstructures which can substitute further experiments for a wide range of parameters of the manufacturing process. Virtual materials will enable to reveal the influence of manufacturing parameters on microstructural properties and also the link between the microstructure and mechanical properties of studied materials. The models will be applied to dissimilar materials processed via thermomechanical treatment, particularly superplastic AlMgSc and ultrafine-grained Ti. Experimental data will be acquired by tomographic technique called 3D EBSD. Our team consists of mathematicians and physicists who will closely collaborate on the project solution.
Keywords
random marked tessellationsgrain boundariesparameter estimationasymptotic propertiessimulation of microstructureexperimental datamechanical properties
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
International projects
Call for proposals
Mezinárodní projekty 12 (SGA0201700003)
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
17-00393J
Alternative language
Project name in Czech
Parametrická reprezentace a stochastické 3D modelování mikrostruktury zrn polykrystalických materiálů s užitím kótovaných náhodných mozaik
Annotation in Czech
Cílem tohoto multidisciplinárního projektu je matematické modelování 3D mikrostruktury polykrystalických materiálů pomocí náhodných kótovaných množin, konkrétně kótovaných mozaik. Výsledky dosažené v asymptotické statistice umožní odhadnout parametry modelů mikrostruktury a vyčíslit vhodné charakteristiky operující s krystalografickými orientacemi. Nově vyvinuté stochastické algoritmy umožní generovat virtuální mikrostruktury, které budou moci nahradit další experimenty pro široké spektrum parametrů výrobního procesu. Virtuální materiály umožní lépe odhalit vliv výrobních parametrů na vlastnosti mikrostruktury, a také souvislost mikrostruktury s mechanickými vlastnostmi studovaných materiálů. Modely budou aplikovány na rozdílné polykrystalické materiály podrobené termomechanickému zpracování, zejména superplastické AlMgSc a jemnozrnný Ti. Experimentální data budou pořízena tomografickou technikou zvanou 3D EBSD. Náš tým sestává z matematiků a fyziků, kteří budou úzce spolupracovat při řešení projektu.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2017
Realization period - end
Dec 31, 2021
Project status
—
Latest support payment
May 6, 2019
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP21-GA0-GC-R/01:1
Data delivery date
Feb 22, 2021
Finance
Total approved costs
5,943 thou. CZK
Public financial support
4,885 thou. CZK
Other public sources
994 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
5 943 CZK thou.
Public support
4 885 CZK thou.
82%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BA - General mathematics
Solution period
01. 01. 2017 - 31. 12. 2021