An Evolutional approach to the numerical construction of polycrystalline structures using the Voronoi tessellation

ボロノイ分割を用いた数値的多結晶構造生成の進化論的計算法

鈴土 知明   ; 蕪木 英雄

Suzudo, Tomoaki; Kaburaki, Hideo

遺伝的アルゴリズムを用いて、指定された粒サイズ分布を持つ多結晶構造をボロノイ分割で数値的に作成する方法を開発した。遺伝的アルゴリズムは複雑なパラメータ空間においてグローバルな最適化に向いている。従来法に比較してわれわれの新しい方法は、最適化過程で局所的な最適値につかまりにくく、その上並列計算にも向いている。新しい方法によって、再結晶,粒成長,変形,破壊などの微細構造発達の数値シミュレーションへの入力データを効率的に作成できる。

We developed a method to numerically construct a polycrystalline structure with a specified grain-size distribution by utilizing the genetic algorithm, which is suitable for global optimization of complex parametric space, and the Voronoi tessellation. The computational merits of our new method compared with the conventional optimization method are: (1) it is able to escape more easily from local minima of the penalty function; and (2) it is suitable for parallel processing. The method is useful for efficiently creating the input data for numerical simulations of microstructural evolution such as recrystallization, grain growth, deformation, and fracture.