Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Ograniczanie wyników
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 26

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  cellular automation
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
An existence or non-existence of five-state firing squad synchronization protocol has been a long-standing, famous open problem for a long time. In this paper, we answer partially to this problem by proposing a small five-state firing squad synchronization algorithm that can synchronize any one-dimensional cellular array of length n = 2^k in 3n - 3 steps for any positive integer k.
2
Content available remote Cellular Automata and Parallel Array Systems
80%
EN
The concept of n-dimensional parallel array systems is a useful means for the formal syntactic description of n-dimensional cellular automata. As n-dimensional parallel array systems are a more general model than n-dimensional cellular automata, they not only allow for the correct formal description of algorithms for n-dimensional cellular automata, but even allow for representing concise solutions for more general complex problems.
3
80%
EN
The Cellular Automaton - Finite Difference model (CAFD) is one of the known methods of the simulation of micro-structure evolution during the solidification. In the mesoscale CAFD modeling the outer shape of the growing grains is the result of the simulation and do not superimposed beforehand. The solidification of metals and alloys is a typical example of multiphysics and multiscale engineering systems. The phenomenon of different time and spatial scales should be taken into consideration in the modeling of a microstructure formation: heat diffusion, the components diffusion in the liquid and solid phases, the thermodynamics of phase transformation under a condition of inhomogeneous chemical composition of growing and vanishing phases, phase interface kinetics and grains nucleation. Complete numerical solution, that takes into account all above phenomena, are very time-consuming. The ability of acceleration of the implicit scheme of numerical solution was analyzed in this paper by means of the diversified number of iteration in the well-known Gauss-Seidel iterative method. For the accuracy of the proposed numerical solution the results were compared with the known exact solution of the classical one-dimension Schwarz problem.
PL
Metoda CAFD (od ang. Cellular Automaton + Finit Difference, połączenie metod automatu komórkowego i różnic skończonych) jest jedną z dobrze znanych metod modelowania zmian mikrostruktury stopów podczas krystalizacji. W modelowaniu mikrostruktury za pomocą CAFD kształt rosnących ziaren i końcowa struktura są wynikami modelowania, a nie zakładane z góry. Proces krystalizacji metali i stopów jest typowym przykładem systemów, w modelowaniu których należy uwzględniać różne zjawiska fizyczne, dla opisu których potrzebna jest zróżnicowana skala wymiarowa i czasowa. Cecha ta musi być uwzględniona w modelowaniu procesów tworzenia się mikrostruktury, a mianowicie podczas rozwiązywania zagadnień przenoszenia ciepła, dyfuzji składników w ciekłej i stałej fazach, termodynamiki nierównowagowych przemian fazowych w warunkach niejednorodności składu chemicznego rosnących ziaren i zanikającej fazy macierzystej, kinetyki zarodkowania i wzrostu ziaren. Kompletne rozwiązania numeryczne, uwzględniające opisane wyżej zjawiska są bardzo czasochłonne. W niniejszej pracy przeanalizowano możliwość przyspieszenia poszukiwania roz-wiązania numerycznego dla schematu niejawnego obliczenia pola temperatury za pomocą zróżnicowanej ilości iteracji równań modelowych. Wyniki modelowania numerycznego w celu sprawdzenia poprawności metody skonfrontowano z rozwiązaniem analitycznym zadania Schwarza.
4
Content available remote Wykorzystanie automatów komórkowych do symulacji krzepnięcia kierunkowego
70%
PL
W artykule przedstawiono wyniki zastosowania modelu komórkowego do symulowania przebiegu krystalizacji kierunkowej stopu dwuskładnikowego. W pierwszej części opisano podstawowe założenia modelu, zaś w drugiej - przykładowe rezultaty uzyskane za jego pomocą.
EN
Results of application of cellular automaton model to simulation of directional solidification of binary alloy are shown in this paper. In the first part the model itself is described, in the second one - some example results obtained with the use of the model.
5
Content available remote Simulations of flow patterns in silos with a cellular automaton: Part 1
70%
EN
A simplified cellular automaton was used to calculate the kinematics of non-cohesive granular materials during confined flow in silos. In this model, granular flow was assumed to be an upward propagation of holes through a lattice composed of cells representing single particles. Calculations were carried out with different silo shapes and inserts, transition probabilities, migration rules, outflow schemes, grid types, wall roughness and cell numbers. To visualize the calculation process, horizontal layers of various shades were introduced. The simulation results were compared with laboratory tests in model silos.
EN
In the CAFD solidification modeling (Cellular Automaton + Finite Difference) as the growing grains shape, as the final microstructure of the alloy were not superimposed beforehand but were obtained in the simulation. CAFD models take into account heat transfer, components diffusion in the solid and liquid phases, nucleation kineties, solid border migration and liquid phase vanishing etc. Computer methods that include the solutions for all above mentioned phenomena are very time-consuming. The "bottleneck" of the models is the temperature field calculation. Acceleration of the well-known Gauss-Seidel (GS) iterative method of the numerical solution of the difference equations set was proposed by mean the selective reduction of the iteration number for the different equations used in the temperature field modeling. Computer modeling results obtained by the known GS method and results of the proposed reduced scheme using were compared with the known analytical solution of the Schwarz task. It was shown that the reducing of the solution tolerance results in the substantial increase of the solution time but has a smali influence on the mean quadrate deviation between the numerical results and the analytical one. Proposed solution scheme results in the significant reduction of the calculation quantity and the simulation time.
PL
W modelach krystalizacji typu CAFD (Cellular Automaton + Finite Difference), zarówno kształt rosnących ziaren, jak i ich końcowa struktura nie są zakładane z góry, lecz są wynikiem modelowania. W trakcie modelowania należy uwzględnić szereg zjawisk fizycznych takich jak: przenoszenie ciepła, dyfuzja składników w ciekłej i stałej fazie, kinetyka zarodkowania, rozrost ziaren i zanikanie fazy ciekłej i innych. Metody numeryczne, uwzględniające wszystkie wyżej wymienione zjawiska są bardzo czasochłonne. Wąskim gardłem modelu jest wyznaczenie pola temperatury. Z tego powodu została podjęta próba przyśpieszenia rozwiązania numerycznego Gaussa-Seidela (GS) dla schematu niejawnego obliczenia pola temperatury za pomocą zróżnicowanej ilości kolejnych przybliżeń stosowanych w iteracyjnym rozwiązaniu układu równań różnicowych modelu. Wyniki modelowania numerycznego otrzymane z wykorzystaniem zarówno znanego sposobu GS, jak i zróżnicowanej ilości iteracji porównano z rozwiązaniem analitycznym zadania Schwarza. Pokazano, że zmniejszenie tolerancji obliczeń znacznie wydłuża czas potrzebny dla uzyskania rozwiązania i ma niewielki wpływ na średniokwadratowe odchylenie wyników obu rozwiązań od rozwiązania wzorcowego. Zaproponowany schemat pozwala znacznie zredukować ilość wykonywanych operacji i powoduje skrócenie czasu modelowania.
EN
The course of process validation of CAFE-Calcosoft (ESI-Group) models was presented. It was shown the short description of Cellular Automaton Finite Element (CAFE-3D) method which was applied to system to solidification process identification and to predict the structure of chosen Al-Si alloy. It was determined the sensitivity of thermal model and model to forecast the microstructure on the variability of particular parameters applied to the models taking into consideration the columnar-to-equiaxed transition (CET) zone. The cylindrical casts which solidified in homogenous silica (quartz-Q) sand mould (A) and also in high insulation (HI) mould with chill (B) which coerces high axial temperature gradient, was investigated. The experiment gave the basis to the validation test of CAFE model considering the CET zone which was preceded by two corresponding cases of solidification in respect to thermal conditions of cast-mould system. The virtual structures of studied casts were compared with real structures. It was shown the satisfactory agreement of both structures.
EN
Formation of the shrinkage defects in ductile iron castings is far more complicated phenomenon than in other casting alloys. In the paper one of the aspects of formation of porosity in this alloy was considered – changes in cast iron's density during crystallization caused by varying temperature, phase fractions and phase's composition. Computer model, using cellular automata method, for determination of changes in density of ductile iron during crystallization was applied. Simulation of solidification was conducted for 5 Fe-C binarie alloys with ES from 0.9 to 1.1 for the estimation of the eutectic saturation influence on the ductile iron shrinkage and expansion. As a result of calculations it was stated that after undercooling ductile iron below liquidus temperature volumetric changes proceed in three stages: preeutectic shrinkage (minimal in eutectic cast iron), eutectic expansion (maximum value equals to about 1.5% for ES = 1.05) and last shrinkage (about 0.4% in all alloys regardless of ES).
EN
Modelling of solidification process by the method of cellular automaton (CA) requires determination of geometrical characteristics of the interface, i.e. of its direction and curvature. In previous studies the authors proposed a method to reduce the well-known effect of an artificial symmetry of the simulation results caused by the anisotropy of the CA computation grid (e.g. a preferred growth of the main dendrite arms along the grid lines or at an angle of 45° in the case of grids with square cells). The aim was achieved by application of the developed methods of computation of the transformation rate and front direction. In this study the authors examined the problem of an accuracy of the computations of an interface curvature. The obtained results show us that the error of the curvature computation introduced by some well-known methods exceeds by 100% a nominal value of this parameter. A method to estimate the accuracy of the applied solution has been proposed. Practical application of the proposed tests enables selection of a best solution, including the authors' own solutions, thus considerably improving an accuracy of the solidification modelling by the method of CA.
10
Content available remote Automorphism Classification of Cellular Automata
60%
EN
A new classification of arbitrary cellular automata (CA for short) in Z^d is studied considering the set (group) of all permutations of the neighborhood v and state set Q. Two CA (Z^d, Q, f_A, .A) and (Z^d, Q, f_B, v_B) are called automorphic, if there is a pair of permutationsπ&pfi" of v and Q, respectively, such that (f_B, vB) = ([formula] where v^π denotes a permutation of v and f*π denotes a permutation of arguments of local function f corresponding to v*π This automorphism naturally induces a classification of CA, such that it generally preserves the global properties of CA up to permutation. As a typical example of the theory, the local functions of 256 ECA (1- dimensional 3-nearest neighbors 2-states CA) are classified into 46 classes. We also give a computer test of surjectivity, injecitivity and reversibility of the classes.
11
Content available remote Simulations of flow patterns in silos with a cellular automaton: Part 2
60%
EN
An improved cellular automaton has been used to calculate the kinematics of non-cohesive granular materials during confined flow in mass and funnel flow model silos. In this model, based on a gas model of hydrodynamics, collisions and dissipation of particles were taken into account during granular flow. The model allowed for investigations of dilatant zones in granular material during silo flow.
PL
W artykule przedstawiono opis modelu krzepnięcia dendrytycznego stopu dwuskładnikowego wykorzystującego technikę automatu komórkowego oraz przykładowe mikrostruktury uzyskane dla modelowego stopu przy krzepnięciu objętościowym i kierunkowym.
EN
Cellular automaton model of dendritic solidification of binary alloy is described in the paper. Some results of equiaxed and directional solidification modelling are also shown.
13
Content available remote Modeling of the dendrite arms behavior during solidification
60%
EN
Modelling was carried out to investigate the internal dendrite grains structure formation from a liquid two-component solution. For the simulation, our own model and computer program based on CAFD (Cellular Automata - Finite Differences) were used. In modelling, the effect of process conditions and material-related parameters on the nature of the dendritic grain growth was examined. It was demonstrated that increase of the secondary dendrite arm space may by a result of interruption of the arms growth as well as of overgrowing of concave regions. A local melting down of the grains of a solid phase due to the segregation of admixtures reducing the alloy point of liquidus is also possible.
PL
Charakterystyka rozkładu symulowanego zjawiska w automacie komórkowym zależy w głównej mierze od funkcji rozkładu. Dotychczas przyjmowano charakterystykę rozkładu wzorując się na granicznych wartościach prawdopodobieństw przejść wyznaczonych dla modelu ośrodka sypkiego. Desymetryzacja funkcji przejścia względem przejścia głównego, czyli wypływu objętości z danej komórki do komórki zalegającej bezpośrednio nad nią, pozwala symulować poziome przesunięcie wpływów na powierzchni modelu obserwowane w rzeczywistości dla pokładów nachylonych. W celu symulacji oddziaływania szczeliny uskokowej na rozkład obniżeń wprowadzono do modelu parametr ograniczający wypływ objętości w kierunku występowania szczeliny, traktowanej jako płaszczyzna ślizgu.
EN
The characteristics of distribution of a simulated phenomenon in a cellular automaton depends mainly on the distribution function. Till the present time the distribution characteristics was adopted, imitating boundary values of probabilities of transformations determined for the model of a loose medium. The desymmetrization of the transition function in relation to the main transition, i.e. outflow of volume from the given cell to the cell occurring directly above it, allow to simulate the horizontal displacement of outflows on the surface of the model observed in reality for inclined seams. In order to simulate the influence of the fault fracture on the subsidence distribution, into the model has been introduced the parameter reducing the volume outflow in the direction of occurrence of the fracture, treated as a plane slide.
15
Content available remote Prediction of useful casting structure applying Cellular Automaton method
51%
EN
The results of simulation investigations of primary casting's structure made of hypoeutectic Al-Si alloy using the Calcosoft system with CAFE 3D (Cellular Automaton Finite Element) module are presented. CAFE 3-D module let to predict the structure formation of complete castings indicating the spatial distribution of columnar and equiaxed grains. That simplified model concerns only hypoeutectic phase. Simulation investigations of structure concern the useful casting of camshaft which solidified in high-insulation mould with properly chills distribution. These conditions let to apply the expedient locally different simplified the grains blocs geometry which are called by the authors as pseudo-crystals. The mechanical properties in selected cross-sections of casing are estimated.
EN
plications in critical engineering parts due to its mechanical properties and castablility. The mechanical and physical properties of this material depend on the shape and number of the graphite grains and microstructure of the metallic matrix. The purpose of the present work is a two-dimension model development for simulation of the DI structure formation during the solidification in the condition of non steady-state temperature and diffusion fields in the thin-wall casting. Proposed model is based on the Cellular Automaton Finite Differences (CA-FD) calculation method. The Finite Element Method is used for the temperature field prediction in the casting wall. Model has been used for studies of the primary austenite and of globular eutectic grains growth during the ductile iron solidification in the thin wall casting. Model takes into account, among other things, non-uniform temperature distribution in the casting wall cross-section, heterogeneous nature of kinetics of the austenite and the graphite grains nucleation, and non-equilibrium nature of the interphase boundary migration. The final simulated microstructure is compared with the real microstructure and are presented in Figure 1. Sequence of the simulation microstructure formation, for selected times, in hypoeutectic and hypereutectic DI is shown in Figure 2.
PL
Żeliwo z grafitem kulkowym ze względu na jego właściwości mechaniczne i odlewnicze ma wiele zastosowań w odpowiedzialnych częściach maszyn. Właściwości mechaniczne i fizyczne tego materiału zależą od jego mikrostruktury, w szczególności od kształtu i liczby wydzieleń grafitu oraz od osnowy metalicznej. Proponowany w artykule model służy do symulacji tworzenia się mikrostruktury żeliwa sferoidalnego w przestrzeni dwuwymiarowej w warunkach niejednorodnego pola temperatury i stężenia domieszki, jakie panują na przykład w odlewach cienkościennych. Bazuje on na metodzie automatu komórkowego (AK) i metodzie różnic skończonych służącej do numerycznego rozwiązywania równań różniczkowych opisujących proces. Model został użyty do symulacji wzrostu pierwotnego austenitu i grafitu oraz ziaren eutektyki globularnej, jakie tworzą się podczas krystalizacji cienkościennych odlewów z żeliwa sferoidalnego. Model bierze pod uwagę niejednorodny rozkład temperatury w przekroju ścianki odlewu, zarodkowanie heterogeniczne zarówno ziaren austenitu, jak i grafitu oraz nierównowagowe warunki jakie panują na granicach międzyfazowych. Porównanie końcowej mikrostruktury uzyskanej w modelowaniu z rzeczywistą strukturą odlewu cienkościennego przedstawiono na rysunku 1. Sekwencja tworzenia się wir tualnej mikrostruktury w żeliwie pod- i nadeutektycznym dla wybranych momentów czasowych przedstawiono na rysunku 2.
EN
The paper deals with microscopic modeling of the traffic flow using cellular automaton in the Tunnel Simulator based on PLC. Model with lane changing logic is implemented in the SCADA visualization screen of the tunnel with unidirectional two-lane traffic. Tunnel Simulator is able to simulate unexpected events in the road tunnel such as fire, so vehicle type is also included in the traffic model to specify the heat release rate of the fire for car, van, bus and truck fi re scenario. Number of persons in the vehicles and location of the persons in the tunnel are planned to be used as the input for the model for evacuation time estimation.
18
Content available remote Traffic network design by cellular automaton-based traffic simulator
51%
EN
Braess pointed out that adding a new road to overcome a traffic congestion could cause a new traffic congestion leading to the reduction of the traffic flow in the whole traffic network, which is called Braess’ paradox. The aim of this study is to formulate a traffic network design algorithm to increase the traffic flow in a traffic network. The objective function is the traffic flow of the whole traffic network and the route selection at the corners is considered as design variable. The traffic flow is estimated by a traffic flow simulator based on the cellular automaton model. A simple traffic network is considered as a numerical example. At different traffic densities, the traffic network is optimized to maximize the traffic flow. The results show that the optimized traffic network depends on traffic density. The situation presented by Braess’ paradox could disappear at high traffic density.
PL
W artykule przedstawiono możliwości zastosowania modeli agentowych do modelowania zachowań konsumentów. Zaprezentowano model oparty na dwuwymiarowym automacie komórkowym. Jako kluczowy mechanizm zmian preferencji konsumentów przyjęto przekazywanie informacji z ust do ust (word of mouth), ponieważ jest on decydującym narzędziem w tej sferze. W pracy pokazano przykłady zastosowania wyżej wymienionego modelu w sytuacji konkurencji na duopolistyczym rynku.
EN
The possibility of using agent models to model the consumers behavior is presented in this paper. Two dimensional cellular automaton has been used. As a key mechanism of consumer preferences changes, the communication of information 'word of mouth' (w-o-m) was adopted because it is a crucial tool in this area. The article shows examples of the above-mentioned model in the competitive situation in the duopoly market.
20
Content available remote Modelling of equiaxed grain growth in solidification process
51%
EN
In this paper we discuss the object-oriented software designed to implement simulation of the equiaxed grain growth in solidifying casting using cellular automata (CA). We present example of the numerical simulation for aluminium-7% silicon alloy. Finally, we point out possible extensions of the system.
PL
W pracy przedstawiono autorską obiektową realizację systemu do symulacji wzrostu struktury równoosiowej w krzepnącym odlewie z wykorzystaniem automatu komórkowego. Pokazano wyniki przykładowej symulacji dla stopu dwuskładnikowego (AI-7% Si). Omówiono również możliwe sposoby rozbudowy systemu.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.