张显飞
,
赵九洲
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00069
建立了模拟二元合金树枝晶生长的三维元胞自动机模型, 以Al-4%Cu(质量分数)为模型合金, 模拟了合金过冷熔体中树枝晶的生长过程, 研究了来流对枝晶生长的影响. 结果表明, 来流对合金过冷熔体中三维树枝晶生长影响显著, 迎流侧枝晶尖端生长速度随来流速度的增大而增大, 枝晶尖端半径随来流速度的增大而减小; 随着来流速度的增大, 枝晶尖端选择参数减小; 在给定过冷度条件下, 随界面能各向异性的增大, 来流对枝晶尖端选择参数的影响增强; 对于给定的合金(或界面能各向异性), 来流对枝晶尖端选择参数的影响随着过冷度的增大而增强.
关键词:
Al-Cu合金
,
3D dendritic growth
,
forced flow
,
cellular automaton
王慧吕国志张有宏
腐蚀科学与防护技术
用一个简单的元胞自动机从介观的角度对腐蚀环境中金属表面蚀坑的生长演化过程进行研究.假定腐蚀体系为扩散过程控制的金属腐蚀体系，引入溶液浓度、溶解概率和钝化概率，对腐蚀过程中质量转移、金属溶解和钝化过程进行分析；用模拟过程中的溶解掉的元胞数目表征溶解电流，用二维元胞自动机网格中纵向上溶解掉的元胞数目来表征蚀坑深度，研究了在不同的溶液浓度、溶解及钝化概率下溶解电流随时间的变化规律，其结果表明为服从时间的幂函数关系；并得到了蚀坑深度随时间的变化曲线.
关键词:
腐蚀
,
diffusion
,
cellular automaton
,
simulations
陈瑞
,
许庆彦
,
柳百成
中国有色金属学报
通过Al-7Si-0.36Mg合金定向凝固实验和元胞自动机模型，开展定向凝固枝晶形貌演化和一次枝晶臂间距选择过程的实验和模拟。结果表明：在给定的凝固条件下，一次枝晶臂间距范围是一个连续的变化区间。在恒定温度梯度和不同凝固速度条件下，测得Al-7Si-0.36Mg合金一次枝晶臂间距上限值(λmax)、下限值(λmin)和平均值(λave)以及生长速率之间的关系，且上限值和下限值的比值接近3。模拟结果与实验结果的吻合程度明显优于Hunt?Lu等解析模型的预测结果，表明CA模型在枝晶定向凝固过程枝晶形貌演化模拟和枝晶臂间距预测等方面的准确性。结合模拟研究和文献调研分析影响定向凝固一次枝晶臂选择的因素，包括抽拉速度v、温度梯度G、界面能大小、溶质扩散系数DL、枝晶生长取向与热流方向的偏离角度θ等。
关键词:
定向凝固
,
枝晶臂间距
,
生长速度
,
元胞自动机
,
数值模拟
邓小虎
,
张立文
,
曲周德
材料热处理学报
建立了一类双道次热变形过程的二维元胞自动机模型.模型综合考虑了热变形过程涉及的动态再结晶、静态回复、静态再结晶、亚动态再结晶和晶粒长大等单个的物理现象.利用模型对GCr15钢的双道次热压缩过程进行了模拟,讨论了变形温度、应变速率、初始晶粒尺寸、第一道次变形量以及道次间隔时间对微观组织演变、流变应力行为和再结晶动力学的影响.将模拟结果和已获得的实验结果进行比较,吻合较好.
关键词:
GCr15钢
,
双道次热压缩
,
微观组织演变
,
元胞自动机
麻晓飞
机械工程材料
采用元胞自动机方法，基于亚晶异常长大形核机制，在非均匀储存能场条件下，建立了低碳钢静态再结晶模型，并模拟了不同变形条件下的静态再结晶过程。结果表明：储存能越大，再结晶临界形核半径越小；变形程度较小时，再结晶晶核优先在晶界和小晶粒处形成；随着变形程度的增大，再结晶晶核的分布趋于均匀，孕育期及再结晶时间缩短，再结晶完成时晶粒较为细小；模拟结票与试聆结粟一对一
关键词:
元胞自动机
,
非均匀储存能场
,
计算机模拟
,
静态再结晶
柳文波
,
张弛
,
杨志刚
,
许峰云
材料热处理学报
用三维元胞自动机法(CA法)模拟纯铜在400℃以0.0005s~(-1)的应变率发生动态再结晶(DRX)的过程.给出了母相和再结晶晶粒的平均位错密度随着应变量的变化规律;根据平均位错密度的变化研究了纯铜动态再结晶中形核、长大、动态回复和加工硬化等过程.模拟了纯铜动态再结晶过程中的应力.应变曲线及平均晶粒尺寸的变化规律,模拟结果与文献中的试验结果吻合较好.
关键词:
位错密度
,
三维
,
动态再结晶
,
元胞自动机
仲红刚
,
曹欣
,
陈湘茹
,
张捷宇
,
翟启杰
中国有色金属学报
使用有限元耦合元胞自动机模型预测水平单向凝固实验中 Al-4.5%Cu(质量分数)合金试样的温度场和微观凝固组织。晶体形核和枝晶生长动力学模型分别采用Rappaz连续形核模型和Kurz-Giovanola-Trivedi(KGT)模型简化形式，基于纯扩散条件，采用 KGT 模型简化公式计算生长参数。结果显示：数值模拟可以较准确地预测柱状晶向等轴晶转变(CET)位置和等轴晶晶粒尺寸，但因模拟未考虑晶核的运动，激冷等轴晶区的模拟有较大偏差。模拟和实验结果都证明过热度显著影响Al-Cu合金的凝固组织，过热度低于20℃条件下可以获得全等轴晶组织，否则会出现柱状晶；过热度50℃以上的试样CET位置几乎不发生变化。
关键词:
Al-Cu合金
,
元胞自动机
,
凝固过程
,
柱状晶向等轴晶转变
,
热模拟
