PorousGen：一种高精度生成多孔结构的有效算法
软凝聚态物质
2026-01-06 v1
摘要
本文提出了一种用于生成多孔结构的新型算法，作为PoreSpy程序套件的替代方案。不同于PoreSpy常常产生孔隙率偏离目标值的结构，本文提出的算法生成的结构孔隙率与指定输入值非常接近，可在定义的误差范围内实现。此外，采用并行计算可高效生成大规模结构，而内存使用量也低于PoreSpy。为评估性能，我们使用PoreSpy和本文方法分别生成了结构，参数对应X射线ptychography实验。PoreSpy的孔隙率偏差导致气体扩散系数的相对误差超过20%，而本方法在5%内复现了实验值。这表明本方法提供了一种高效、高精度的多孔结构生成方法，支持可靠的材料性质预测。名为PorousGen的程序已在MIT许可下向公众提供，可从https://github.com/YoshidomeGroup-Hydration/PorousGen获取。
引用
@article{arxiv.2510.17133,
title = {PorousGen: An Efficient Algorithm for Generating Porous Structures with Accurate Porosity and Uniform Density Distribution},
author = {Shota Arai and Takashi Yoshidome},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.17133},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 5 figures