How to achieve a high packing density of 80% with spheres in GeoDict

Im Tutorial „How to Achieve a High Packing Density of 80% with Spheres in GeoDict“ wird gezeigt, wie mit GrainGeo eine digitale Kugelpackung mit einer Packungsdichte von rund 80 % erzeugt werden kann. Dafür werden drei Kugelgrößen mit Durchmessern von 100 µm, 50 µm und 10 µm kombiniert. Durch die gezielte Größenverteilung können kleinere Kugeln die Zwischenräume zwischen größeren Kugeln ausfüllen und so eine besonders hohe Packungsdichte ermöglichen.

Schrittweise werden in Pack Analytic Spheres die gewünschte Packungsdichte, Domänengröße, Kugelgrößen, Volumenanteile und Material-IDs festgelegt. Anschließend wird die benötigte Kugelanzahl abgeschätzt und die Packung generiert. Nach der Berechnung lassen sich im Result Viewer unter anderem die erreichte Packungsdichte, Kontakte zwischen den Kugeln und die Konvergenz des Packungsprozesses analysieren. Abschließend wird die erzeugte Struktur in 2D und 3D untersucht, um zu zeigen, wie insbesondere die kleinen Kugeln verbleibende Porenräume füllen. Das Tutorial eignet sich für GeoDict-Anwender, die dichte Partikel- und Pulverpackungen digital erzeugen und deren Struktur analysieren möchten.

• Kugelpackung mit hoher Packungsdichte erstellen: Lernen, wie mit GrainGeo – Pack Analytic Spheres eine Kugelpackung mit etwa 80 % Packungsdichte erzeugt wird.
• Packungsdichte festlegen: Zielwert von 0,8 und Domänengröße definieren.
• Kugelgrößen definieren: Drei Kugeltypen mit 100 µm, 50 µm und 10 µm verwenden.
• Volumenanteile festlegen: Wahrscheinlichkeiten von 0,5, 0,3 und 0,2 zuweisen.
• Material-IDs vergeben: Kugeltypen zur besseren Unterscheidung unterschiedlichen Materialien zuordnen.
• Kugelanzahl wählen: Vorgeschlagene Anzahl verwenden oder für kürzere Rechenzeiten reduzieren.
• Packung generieren: Packungsprozess starten und Packungsdichte verfolgen.
• Ergebnisse analysieren: Packungsdichte, Kugelkontakte und Konvergenz im Result Viewer auswerten.
• Struktur untersuchen: Packung in 2D und 3D betrachten und die Füllung der Zwischenräume analysieren.
• Praktische Anwendung: Dichte Partikel- und Pulverpackungen in GeoDict erzeugen und bewerten.