使用PSD-PREP开始一次简单的粒度分析(1)
在确保开始前，请先确认您的PSD-PREP已经被正确部署，且对于文中所提到的功能，您当前的license对其具有权限。
- 若您需要试用PSD-PREP的功能，请在license申请时选择【企业版-1个月】
在开始前的激活准备，请参考（若您已准备好，请跳过）：
Table of Contents
1. 启动程序，选择新计算，选定计算任务与模式
首先您需要启动程序，若您需要新建1个计算，则可单击主窗口的【新计算】按钮（New Calculation）。
随后在跳出的参数编辑窗口中，您需要单击左边的function按钮，并选择您所需要执行的计算任务与子模式。
需要说明，软件可能会被设计有多个计算任务，而每个计算任务可能有多个子模式。
对于PSD-PREP 1.2.0，目前仅包含一个计算任务，即PSD-PREP，其表示用于处理PREP过程的粒度分布计算。随着软件的版本迭代，软件也可能包含多种不同的计算任务。
算法名一般表示为：
Model:Mode-Name
其中，Model表示模块名，每个模块可能包含若干个针对某计算任务的子模式，模块则被设置了不同的权限。当权限许可时，该模块下的所有子模式均可被使用，反之则不能使用。
PSD-PREP 1.2.0 的PSD-PREP任务包含4种算法，每种算法对应一种子模式，其均为计算全尺寸粒度分布的算法。
- Single-DDF：简单单峰计算，仅适用于低合金化的合金，例如Ti6Al4V等合金，不能适用于高温合金和不锈钢
- Double-Peak：经典双峰模型，适合简单情况的高温合金或者简单情况的高合金化合金。
- Unified-DDF-LD：精度更高的双峰模型，其内部计算由纯理论构建，考虑了熔池形状变化的影响。
- Unified-DDF-LD-Containing-Segregation：相对于Unified-DDF-LD，考虑了合金原始组织的影响。
需要说明，具体的算法解释较为复杂，每种算法也有一些限制条件，这些内容将在今后的讨论中被介绍。
为便于讨论，此处选用Unified-DDF-LD算法进行后续的介绍。
2. 录入参数后执行计算
用户需要在标签中录入所有的参数。每个参数的录入均需要考虑不同的单位（对于无量纲的参数则不包含单位）。
例如，若对于密度属性，若显示单位为g/cm^3，对于钛合金的密度应当录入4.5；若单位为kg/m^3，则应当录入4500。
当前算例所使用的参数均使用软件默认单位，其录入与内涵表示如下：
#initial
initial_peak_mode=0 #峰模式，设置为0表示使用Rosin-Rammler分布
initial_peak_shape=3.3 #峰函数的形状因子，若为Rosin-Rammler分布，在NRR假设下可近似使用3.3
#material 选择Ti6Al4V
material_density_l=4.1 #合金液相密度
material_density_s=4.5 #合金固相密度
material_dynamic_viscosity=2.65 #合金液相动力粘度
material_surface_tension_lg=1.64 #合金液相的液气表面张力系数
#process
process_bar_diameter=75 #设置PREP的棒材直径，即熔池直径
process_linear_melting_rate=20 #设置线熔化速率
process_molten_pool_depth=15 #设置熔池深度
process_rotating_speed=15000 #设置PREP的转速
参数录入完成后，参数面板的每条参数都会显示绿色的对号。
此时，单击左边的第4个按钮，即执行按钮，开始执行计算。执行前，若未录入工程信息，则会自动生成一些信息，点Yes以继续即可。
运算开始执行后，运行参数将被传输到UResultDialog窗口，当所有计算完成后，UResultDialog窗口的信息页面的进度条将显示100%，否则请耐心等待。
3. 在UResultDialog窗口查看结果
UResultDialog窗口中的附加标签，例如图中显示的PSD-PREP会包含一些专有的计算结果。
在PSD-PREP 1.2.0下，PSD-PREP标签将包含PSD-Frequency和PSD子标签，其分别用于显示计算所得到的粒度频率分布与累计分布。这些分布数据均可以通过[Check]按钮导出以获得。
4. 启动PSD-Analyzer以进行精细分析
在新的设计中，通用的粒度模块被封装于PSD-Analyzer之中以便于多个雾化模拟器进行调用。因此，精细的粒度分布分析，需要使用PSD-Analyzer组件以完成。
请确认您的license可以执行PSD-Analyzer，这可以在UInformation中查看。
当权限许可时，在UResultDialog的PSD-PREP Analysis标签，可以通过Start按钮启动PSD-Analyzer并开始进一步的分析。
如下PSD-Analyzer，注意其作为扩展组件，其界面与PSD-PREP并不同。
5. 筛分粒度分析比对
一开始进入PSD-Analyzer时，筛分区间参数尚未设置，因而需要执行如下操作：
- 点击[区间]标签
- 在区间界面，首先设置筛分[区间数]，注意使用n个筛网会产生n+1个区间；
- 在设置筛分数后，从细到粗，逐个设置区间的筛分上限，注意仅需设置上限，筛分区间会自动生成；
- 单击[生成]，以将筛分参数进行生成；
- 单击左侧执行按钮，以将筛分参数录入到内存；
*后续的系列报道将说明该过程是可以一劳永逸的，筛分参数可以独立保存设置与载入，而不必每次重新处理
需要说明，上述操作仅仅是将筛分数据录入到内存，但数据并未重算，因此，用户需要将PSD-Analyzer的界面切换回[粒度分析]标签，并单击[Run]以重算数据，注意重算后，粒度分析界面下方的Simulation与Experiment的比对会发生变化，这是由于筛分参数已经被设置了。
随后，用户需要将粒度分布的子标签切换至[PSD-区间]，并在Experiment处键入实际测试的筛分粒度区间，即可获得理论计算的粒度区间(Simulation)与实际筛分结果的比对，并可依据算法计算误差。当误差较小时，后续通过理论建模的计算才能被认为是完全有效的。
需要说明，筛分粒度分布有可能与理论产生误差，其主要由如下原因构成：
- （主要）模型选择错误：例如针对GH4169，却使用Double-Peak模型，这是不合理的；
- 实验偏离理想：PREP实验过程包含很强的混沌性，实际雾化过程的工艺参数与理论模型所设定的并不一致且敏感；
- 取样问题：由于粉体的混沌性，待检测的筛分样品可能取样并不均匀；
- （主要）筛网问题：事实上，筛网的名义尺寸与实际情况相差很大，且对筛分结果影响程度很大，筛网所产生的问题将在后续报道充分讨论。
6. 数字孪生：全尺寸粒度分布频谱以及数量分布
在假定理论与实际偏差较小，误差是许可的情况下，本次的计算客体的粒度分布，就可以完全被已有的理论数据进行替代。事实上，这一计算结果，就是真实粉体的有效的数字孪生。
使用这种数字孪生的好处在于，孪生结果是稠密的，可以提供极其详实的数据计算，这将有助于在研究流动性，比表面积，堆积等精细问题的数学描述的完备性，而一般的筛分数据是不可能做到的。
除此以外， 这种数字孪生具有良好的数据同一性，即所有计算所得结果都来源于唯一的孪生客体，不会存在系统误差。而真实检测不能做到，这是由于任意两次的检测的系统误差不能消除，测量数据的绝对值反应的是不同的样本客体。
- 例如，测量值1.05与0.95，其实测值只能反应1.05与0.95，尽管他们与1很接近，但并不是1。
简言之，构建这种有效的数字孪生，是开发一些涉及堆积的高精度补偿算法的必须条件，一些已有的无支撑3D打印技术中，已经包含了对相应数据应用的案例。
用户可在PSD-连续，累计粒度分布，以及PSD-数量等子标签中，查看当前粒度分布的体积频率/累计分布以及数量分布。
在每个子标签中，通过[复制数据]按钮，用户均可导出这些数据，这些数据将作为PSD的数字孪生客体，因用户需求被应用到其它领域。
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