基于智能计算的水泥水化过程微结构反向建模及性能预测

项目名称： 基于智能计算的水泥水化过程微结构反向建模及性能预测

项目编号： No.61173078

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 杨波

作者单位： 济南大学

项目金额： 56万元

中文摘要： 水泥水化过程的计算机模拟是揭示水泥水化原理、预测水化过程、研究水泥微观结构与性能之间的关系以及改进高性能水泥材料设计的有效手段。迄今为止，人们还未能找到一种实现水泥水化过程相对完整的动力学描述和基于真实水泥颗粒形貌演化的水化过程微观结构三维模拟方法。本课题在先期工作基础上，进一步探索利用智能计算由水泥水化的微结构定时观测数据反向挖掘其三维结构演化模型及宏观属性的理论理础和实现方法。基于uCT扫描图像，首先利用三维图象配准、灰度校准与图象增强算法获得水泥动态真实三维微观结构的演化数据，并根据实验测得的水化热数据反向生成水泥水化中期的动力学模型；然后根据真实三维演化数据反向提取出细胞自动机演化规则，利用该规则模拟水泥微观结构的演化；对不同时刻的微观结构，提取出其三维描述特征，建立水泥水化体结构参数与水泥抗压强度之间的对应关系。最终建立基于GPGPU并行环境下的水泥水化过程微观结构仿真设计工具。

中文关键词： 智能计算；水泥水化；三维仿真；图像处理；反向建模

英文摘要：

英文关键词： Intelligent Computing；Cement Hydration；Three-dimensional Simulation；Image Processing；Reverse Modeling