Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWMDas Stegsystem offenzelliger Schäume kann im Allgemeinen leicht segmentiert, d.h. vom Porenraum getrennt werden. Anhand des resultierenden Bildes mit dem Stegsystem als Vordergrund können Porosität, spezifischer Oberflächeninhalt und spezifische Steglänge gemessen werden. Unter weichen Modellannahmen können weitere Mittelwerte schaumspezifischer Kenngrößen wie die mittlere Zellgröße abgeleitet werden. Poren innerhalb der Stege werden getrennt analysiert, indem sie zunächst morphologisch geschlossen werden.
Offenzellige Schäume
© Fraunhofer ITWM / iStockphoto
Analyse von offenzelligen Schäumen
Diese Mittelwerte beschreiben jedoch nicht die Variabilität z.B. der Zellgrößen. Die Euklidische Distanztransformation auf den Porenraum gefolgt von der Wasserscheidentransformation zerlegt den Porenraum in einzelne Zellen. In diesem bildanalytisch rekonstruierten Zellsystem können empirische Verteilungen von Zellkenngrößen wie Volumen oder Form bestimmt werden.
Die sphärische Granulometrie auf dem Stegsystem ergibt eine lokale Stegdickenverteilung. Diese und die Zellgrößenverteilung können wiederum genutzt werden, um stochastische Geometriemodelle an die Struktur anzupassen.
Bericht: Microstructural characterisation of open foams using 3d images (in Englisch)
Rekonstruierte tomografische Aufnahme eines Nickel-Chrom-Schaums.
Bildanalytisch getrenntes Zellsystem.
Empirische Zellgrößenverteilung des Nickel-Chrom-Schaums.
Veröffentlichungen
- Losch, K.; Schladitz, K.; Ballaschk, U.; Berek, H.; Aneziris, C.G.:
Interrupted In-Situ Compressive Deformation Experiments on MMC Foams in an XCT.
Image, Analysis & Stereology 33, No.2, pp. 131-145, (2014). - Vecchio, I.; Redenbach, C.; Schladitz, K.:
Angles in Laguerre Tessellation Models for Solid Foams.
Computational Materials Science, Volume 83, pp. 171-184, (2014). - Schladitz, K.; Redenbach, C.; Sych, T.; Godehardt, M.:
Model Based Estimation of Geometric Characteristics of Open Foams.
Methodology and Computing in Applied Probability, pp. 1-22, (2011).