朱秀荣
,
朱永春
,
王琳
,
杨翠
,
张园园
腐蚀科学与防护技术
铜电极在KCl电解质溶液中的电化学腐蚀已有循环伏和红外光谱电化学研究, 然而, 腐蚀过程的动力学和机理还不十分清楚. 本文以SCILAB自由软件编程的元胞自动机方法模拟了该腐蚀过程的动力学, 与实验结果一致, 结合红外光谱、量子化学计算结果, 进一步在分子尺度上探讨铜在实验条件下的腐蚀过程的机理: 腐蚀动力学曲线在较短时间(<200 s)内符合Weibull规律, 较长时间(>200 s)遵循Hoerl关系.
关键词:
电化学腐蚀
,
IR spectroelectrochemistry
,
quantum chemical
,
copper
,
cellular automata
杨合
,
武川
,
李宏伟
,
樊晓光
,
张大伟
,
吉喆
中国材料进展
综述了钛合金塑性成形关键技术的发展状况.重点介绍了成形与微观组织演化的研究与发展.在成形方面,主要讨论了省力成形技术在钛合金大型复杂构件成形中的应用,并给出了相关的实例,如钛合金构件的等温成形、连续/间断局部加载成形等;讨论了精确成形技术中的回弹控制与工艺优化等关键问题;在缺陷控制技术方面,主要讨论了如何控制裂纹出现及充填不满等问题;在微观组织演化方面,首先讨论了微观组织的演化机制,如织构与组织形态的演化;其次,讨论了微观组织演化的几种数值建模方法,如内变量法、晶体塑性理论及元胞自动机模型.最后,提出了钛合金构件塑性成形技术领域目前存在的问题与挑战.
关键词:
钛合金
,
等温局部加载
,
大型复杂构件
,
回弹控制
,
工艺优化
,
内变量法
,
晶体塑性有限元
,
元胞自动机
张宵
,
胡军
,
王玉琪
,
郑茂盛
,
张早校
稀有金属材料与工程
为了深入理解核电蒸汽发生器传热管的点蚀,发展了利用元胞自动机(CA)模型模拟点蚀过程.元胞自动机的4个基本元素由电化学反应,化学反应和扩散过程决定.模拟结果通过定性和定量的方式与试验和已有文献进行了对比.结果显示:元胞自动机模拟能够较好的模拟出点蚀的萌生和亚稳态扩展过程,得到了点蚀坑的形状、腐蚀电流密度和Cr对点蚀的影响,这些结果对蒸汽发生器传热管的结构完整性预测有重要影响.
关键词:
蒸汽发生器管道
,
电化学计算
,
点蚀
,
元胞自动机
李旭
,
周清
,
陈明和
,
王小芳
机械工程材料
基于晶粒长大的理论模型，结合曲率机制与概率性转变规则，建立了晶界迁移率与晶界能各向异性条件下的二维元胞自动机模型，利用该模型对晶粒等温条件下的生长过程进行了模拟，分析了晶粒长大的组织演变与动力学特征、晶粒尺寸和晶粒边数的分布，对比了晶界迁移率各向异性、晶界能各向异性对晶粒生长的影响。结果表明：晶界迁移率与晶界能各向异性条件下晶粒形态演变遵循晶粒正常长大的规律，相对晶粒尺寸偏离正态分布，晶粒边数分布不具有时间不变性特点，小角度取向差三叉晶界平衡角偏离120°；与各向同性相比，晶界迁移率与晶界能各向异性条件下晶粒的生长速率明显减慢，单独考虑晶界迁移率各向异性对晶粒生长的影响不大，晶界能各向异性对晶粒生长的影响大于晶界迁移率各向异性的影响；模拟结果符合晶粒生长动力学理论和相关文献的结论。
关键词:
晶粒长大
,
各向异性
,
元胞自动机
,
模拟
李彬
,
王红
功能材料
基于元胞自动机理论对ZrB2/（W,Ti）C陶瓷复合材料进行了模拟,并对其进行了相关实验验证。模拟结果表明,随着（W,Ti）C含量的增加,晶粒的形貌不断地发生演化,（W,Ti）C加入的比例较合理时晶粒大小合适并分布比较均匀。实验结果表明,晶粒的尺寸随模拟的变化规律与实际情况较为吻合,利用元胞自动机理论进行复合材料的模拟,可以很好地模拟复合材料的微观组织演化。
关键词:
元胞自动机
,
复合材料
,
模拟
,
晶粒演化
何乐儒
,
殷之平
,
黄其青
,
刘佳鹏
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.2.007
模拟金属的局部腐蚀,采用元胞自动机方法(CA),提出模拟金属表面局部腐蚀的元胞自动机模型框架,将金属-溶剂体系离散成元胞网格,对金属腐蚀中涉及的转化、渗透、扩散等过程进行局部规则的定义.引入参数(Φ),A和ε,建立腐蚀速率的参数化模型.在此基础上利用Matlab编程实现了对无防护层和有防护层金属表面局部腐蚀的复杂模拟.模拟结果表明:(Φ)=1时,无防护层的金属表面发生普遍的均匀腐蚀,金属内部发生多种形式的局部腐蚀;而含防护层的金属表面腐蚀,在不同的参数λ和ε条件下,可得到不同的点腐蚀形貌.结果表明,CA方法可以实现对金属表面局部腐蚀的复杂模拟,而参数化模型的λ和s则引起了腐蚀形貌的差异.
关键词:
局部腐蚀
,
元胞自动机
,
腐蚀速率
,
模拟
李继红
,
汪强
,
吴伟刚
,
张敏
材料导报
利用元胞自动机法对Fe-C二元合金过冷熔体中枝晶的生长过程进行了模拟,其中明确地将液相溶质浓度与固相溶质浓度区分开,并探讨了冷却速率、液相溶质扩散系数以及固相溶质扩散系数对枝晶偏析的影响规律.模拟结果表明:随着冷却速率的增大,固相中溶质浓度波动不断加剧,且枝晶偏析程度增大,但偏析程度的增大趋势逐渐减缓；当液相扩散系数变化时,液相溶质扩散系数越小,其微观偏析越严重,此外,固相中溶质的波动随液相扩散系数的增大而减小；当固相溶质扩散系数变化时,在枝晶中心附近,微观偏析程度基本保持一致,而在远离中心点的外围区域,微观偏析程度的波动十分明显.
关键词:
元胞自动机
,
枝晶偏析
,
数值模拟
,
冷却速率
,
溶质扩散系数
张恩山
,
郭东旭
,
王燕昌
,
任克亮
,
高士武
,
郭晓菊
兵器材料科学与工程
针对金属材料在服役环境中由于环境介质作用而使其力学性能降低这一问题，采用元胞自动机方法对航空工程结构中的铝合金材料，在不同环境条件下的腐蚀损伤演化过程进行模拟，得到铝合金表面腐蚀损伤的形成及演化过程；最后结合计算机图形图像处理技术，对铝合金腐蚀损伤元胞自动机模拟结果进行腐蚀图像特征提取及有限元分析，得到了材料表面腐蚀损伤周围的应力分布和结构的最大承载力。
关键词:
铝合金
,
腐蚀损伤
,
元胞自动机
,
有限元方法
关小军
,
麻晓飞
,
王丽君
材料热处理学报
为了模拟受到大粒子激发形核效应和非均匀储能分布影响的静态再结晶过程,利用元胞自动机方法提出了一个静态再结晶模型,且以仅含有析出相粒子(尺寸为1 μm)的铁素体钢为研究对象进行了仿真研究.结果表明:大粒子的PSN效应及其减小再结晶平均晶粒尺寸的作用得以仿真；模拟的静态再结晶过程更好地再现了相关实验和理论所揭示的特征和动力学规律.本文特色在于,综合考虑非均匀储能分布和PSN效应影响的再结晶建模.
关键词:
元胞自动机
,
再结晶
,
粒子激发形核
,
建模
,
仿真
