VISC在相图中的应用

s6m科技创新导报技术创新VSc在相图中的应用王桂娟(河北工程技术高等专科学校计算中心河北沧州061001)摘要:ⅥSC是一种把數据信息换为可视化信息的新兴技术,是分析与理解数据的有利工具本文介紹了一种根据自由能计算的结果利用公切线原理来绘制相图的方湊。本方汝通过计算来获取体系在莱一状态下的准确数播,甚至可以取体系的内部情况,这是传統的表面重建所不能比拟的关键词:吉布斯自由能桐圈Ⅴsc中图分类号文献标识码:A文章编号:1674-098X(2009)05(a)-0015-0VSC是科学计算可视化( Visualization重要方法。根据固溶体的自成分3.22ⅥISc绘制相图的程序实现in Scientific Computing,VsC)的简称,是曲线计算可得,当相互作用参数Ω<0时,OpenGL在VC++6.0中的使用80年代后期发展起米的一门新兴边缘枝固溶体为有序固溶体;当D=0时,固溶体为1)在视图类的 Pre Create Window函数内术,1987年美国国家科学基金会给VSC下无序固溶体,当Q>0时,固溶体为偏聚固设置窗口类型,防止在窗口重叠时把图形定义是:“VIsC是一种计算方法,它将符溶体。根据多相平衡的公切线原理,可确定绘制到子窗口和兄弟窗口号或数据转换为直观的几何图形,便于研平衡相在某温度下的成分两相混合物的csstyle I=WS_ CLIPCHILDREN究人员观察其模拟和计算过程,是用来解自由能(Gm)应在该两相平衡时的公切线ws_ CLIPSIBLINGS释输入到计算机中的图像数据,并从复杂上,其成分应在它们平衡成分之间。根据相2)在视图类的 On Create函数下面进行的多维数据中生成图像的一种工具图可以推测自由能一一成分曲线,反之根 OpenGL的初始化工作:获取视图设备描述据不同温度下的自由能一一成分曲线可推表设置合适的象素格式和调色板、创建绘1vSc的意义测相图。制描述表并将其设置为当前RC,即可进行VSC是计算机图形学的一个主要研究相变热力学指出,系统处于平衡状态图形的绘制工作。方向,是图形科学的新领域。它可以加快数自由能最低的状态是该条件下的最稳定状3)在视图类的OnSe函数下面进行视据的处理速度,使庞大数据得到有效利用,态。一切系统都有降低自由能以达到稳定口变换实现人、机之间的图像通讯,观察到传统方状志的自发趋势.如果具备引起系统自由4)在 OnDraw函数中进行图形绘制即法难以观察到的现象和规律使科学家能能降低的条件,系统将自发地从痛能状态可得到计算结果,知道在计算过程中发生了向低能状态转变,这种转变称为自发转变。5)在 OnDestroy函数执行RC及DC的销什么现象,并可以改变参数,观察影响,对金属固态相变就是这种自发转变,只有当毁工作,释放资源计算过程实现引导和控制;可提供在计算新相自由能低于旧相自由能时相变才可能通过对体系的吉布斯自由能的计算来机辅助下的可视化技术手段,为计算机辅发生,新、旧两相的自由能差和新相自由能建立自由能曲线,利用热力学的自由能最助协同设计打下基础。较低是旧相自发转变为新相的驱动力这小化原理,采用公切线法来获得相平衡点就是所谓的相变热力学条件。自由能G是系绘制相图。Au-Cu相图是具有极小点的二2vSC的过程统的一个特征函数,设H为焓,S为熵,T为元体系,测定相图是一个比较狭长的弧带在研究領域,研究的主要目的是理解绝对温度则有G=HTS经过严密的数学形,实验绘制的相图略比它开阔除此之自然的本质。要达到这个目的,要经过从观逻辑推导可知,G总是随T的增加而降低,外,相图的外形、弧度、光滑度等都是较好察自然现象到模拟自然现象并分析模拟结且自由能G一温度T的特性曲线总是凹面向的,说明实验还是比较成功的果的过程。在分析实验结果的过程中,可视下化是一个十分重要的辅助手段,其过程可基于热力学平衡条件来设计相图计算4结语进一步细化为四个步骤:求解各个温度、压强下个平衡相的组成主计算机技术发展使计算相图成为当前l)过滤:对原始数据进行预处理转换要有两条途径,其一是给定体系的组分温研究热点计算相图及相图预测的实现使数据形式,抽取感兴趣的数据等度和压强,计算出各种可能物相组合的体我们可以花较短的时间和少量的人力物2)映射:将过滤得到的数据映射为几何系自由能,通过数学方法求得最低自由能力,绕过某些实验困难,从低组分体系相图元素的稳定平衡状态,其二是每相中各个组分及相应热力学数据来计算多组元体系相3)绘制:几何元素绘制得到结果图象;的化学势为变量,求解联立方程式中化学图计算相图在寻找合成新材料时也可以4)反馈:显示图象,分析得到的可视结势相等的平衡状态起到定性和半定量的预测作用,相图计算3.2由公切线法获得相平衡点并绘制相图越来越受到人们的重视,并得到迅速发展。步骤是一个周而复始的循环迭代3.2,1公切线法基本算法随着计算成本不断下降,计算速度和精度过程。人们并不知道原始数据集中那些部1)无限互溶的二元系求切线的基本思越来越高,VISC已经成为科研中必不可少分对分析更重要,要靠实践探索,整个分析想是从液相线上的始点开始与固相线上的的手段,它可以使科研工作者以直观形象过程是一个反复求精的过程。点连接得出直线方程,根据切线的特点可的方式揭示理解抽象科学数据中包含的客判定切点。其特点是切点的前后两点横坐观规律,摆脱直接面对大量无法理解的抽3VSc在相图中的应用标带入切线方程,则它们的值同时小于各象数据的被动局面相图是物理化学的一部分,研究体系的点本来的坐标值。对于有最高点或最低点平衡性质与温度压力及组成之间的联系并的情况,可有两种考虑:最高点是固相线和参考文献用几何图形表示出来。即用相图中的点线、液相线同时的自由能最小点;从y轴上逐点陈国发,李运刚.相图原理与冶金相图面、体把不同的温度及压力条件下的平衡体开始与这一特征点连接,得直线方程,若在M].北京:冶金工业出版社,2002系的各个相、相组成及各相之间相互转换的定范围内无法得出此点是切点的[2]唐泽圣,孙延奎,邓俊辉,科学计算可视关系反映出来。相图中的点线、面体包含则作罢。中国煤化工研究进展清着丰富的物理化学意义。相图在冶金、化工、2)共溶型与转溶型二元一,2001,41(4):199-202材料等多个领域都得到广泛应用本思想与无限互CNMH立编蓍,科学计算可视化3.1相图热力学但是,在温度降低时需要对固相线单独求算法与系统[M]北京:科学出版社,1相图热力学是研究相图和计算相图的切线996:153-154技创新导报 Science and Technology Innovation Herald1