用python写一个动态再结晶过程晶粒长大过程的元胞自动机代码,包括初始化晶界、邻居分布、转变规则等等
时间: 2024-05-13 17:13:34 浏览: 159
我可以回答这个问题。以下是一个用Python编写的动态再结晶过程晶粒长大过程的元胞自动机代码示例:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 初始化晶界
grid_size = 100
grid = np.zeros((grid_size, grid_size))
grid[grid_size//2,:] = 1
grid[:,grid_size//2] = 1
# 定义邻居分布
neighborhood = np.array([[1,1,1],
[1,0,1],
[1,1,1]])
# 定义晶粒状态
state = np.random.randint(1, 10, size=(grid_size, grid_size))
# 定义转变规则
def update(grid, state):
# 寻找最大邻居状态
max_state = np.max(state * neighborhood)
# 更新状态
for i in range(grid_size):
for j in range(grid_size):
if grid[i,j] == 0:
if np.random.rand() < 0.1:
state[i,j] = max_state
else:
if np.random.rand() < 0.001:
grid[i,j] = 0
state[i,j] = 0
return grid, state
# 运行元胞自动机
for i in range(100):
grid, state = update(grid, state)
# 可视化结果
plt.imshow(state)
plt.show()
```
这个代码使用了一个二维数组来表示晶粒状态,其中 0 表示晶界,非零整数表示晶粒。在每次更新时,根据邻居状态更新晶粒状态。同时,每个晶粒有一定的概率再结晶或长大。
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