Описание микроструктуры квазиупругих механических свойств

13.08.2015

Количественные описания пространственного расположения частиц теперь можно получить с помощью автоматического анализа изображений. Описываемые здесь количественные методы ведут к описаниям микроструктуры, которые могут быть непосредственно использованы в аналитических методах, таких как анализ конечных элементов. Другие методы, используемые для описания расположения частиц, можно отнести к функциональным методам; микроструктура описывается через определенный параметр или функцию. Параметр пространственного распределения измеряется с помощью специального анализатора изображений или пакета программного обеспечения, а данные затем часто передаются, например, на ПК для дальнейшей обработки. В число этих функциональных методов входят методы, описанные ранее; их применение к волоконным композитам было предметом недавнего обзора Гилд и Саммерскейла. Серьезным слабым местом множества анализов является допущение того, что описание частиц эквивалентно описанию точек. Другими словами, конечный размер частиц игнорируется. Измерения распределений продемонстрировали значение использования моделей «твердой сердцевины», которые учитывают конечный размер частиц.
Анализ микроструктуры с использованием либо прямых методов, либо автоматического анализа изображений, существенно основывается на наблюдениях в двух измерениях. Определение трехмерных структур типа микроструктуры наполненного частицами полимера с помощью двумерных измерений является предметом стереологии, с основами которой можно ознакомиться в других источниках.
Разработка более мощных анализаторов изображений открыла возможность более строгого определения микроструктуры, в результате чего могут быть зафиксированы положения самих частиц. Такие методы тесно связаны с определением элементарной ячейки, необходимым для анализа, который будет описан далее. Способы строгого количественного определения микроструктуры наполненных частицами материалов сейчас находятся в стадии разработки, и необходима дальнейшая экспериментальная и теоретическая работа. Потребность в таком определении становится все более очевидной по мере углубления исследования связи между микроструктурой и свойствами.