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Erschienen in: Journal of Materials Science 24/2011

01.12.2011

Random geometric graphs for modelling the pore space of fibre-based materials

verfasst von: Ralf Thiedmann, Ingo Manke, Werner Lehnert, Volker Schmidt

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 24/2011

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Abstract

A stochastic network model is developed which describes the 3D morphology of the pore space in fibre-based materials. It has the form of a random geometric graph, where the vertex set is modelled by random point processes and the edges are put using tools from graph theory and Markov chain Monte Carlo simulation. The model parameters are fitted to real image data gained by X-ray synchrotron tomography. In particular, they are specified in such a way that the distributions of vertex degrees and edge lengths, respectively, coincide to a large extent for real and simulated data. Furthermore, the network model is used to introduce a morphology-based notion of pores and their sizes. The model is validated by considering physical characteristics which are relevant for transport processes in the pore space, like geometric tortuosity, i.e., the distribution of shortest path lengths through the material relative to its thickness.

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Metadaten
Titel
Random geometric graphs for modelling the pore space of fibre-based materials
verfasst von
Ralf Thiedmann
Ingo Manke
Werner Lehnert
Volker Schmidt
Publikationsdatum
01.12.2011
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 24/2011
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-011-5754-7

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