用于生成模拟薄膜干燥期间层次结构裂纹的平面网络算法

在固体基板上对单层胶体悬浮液或聚合物溶液干燥期间形成的层次结构裂纹模式，既从根本意义上具有研究价值，也在创建用于光电器件的透明电极的背景下具有实际应用价值。本文基于对真实样品的图像处理分析了此类模式的形貌。采用图论提取边链并分析网络拓扑。应用基于连接层次的方法对裂纹按生成序列进行分类。讨论了与离散时间尺度和仅使用部分整个图案相关的现有分类方法的局限性。使用三种方法生成人工层次网络：随机均匀分区、递归 Voronoi 分区以及裂纹生长仿真模型，每种方法均被修改以再现层次结构。对真实网络与仿真网络的几何特征（裂纹角度分布、边长、单元面积和圆形系数）和拓扑属性（单元边数分布）进行了比较。结果表明，仿真模型最能再现真实裂纹的关键特征，包括其连接 characteristic right angle。