张敏
,
徐蔼彦
,
汪强
,
李露露
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.002
改进了模拟枝晶生长常用的二维元胞自动机和有限差分(CA-FD)模型,新模型引入扰动函数来控制二、三次枝晶的生长;在枝晶生长过程中,将溶质浓度明确地分为液相溶质浓度和固相溶质浓度两部分;并在溶质再分配与扩散过程中采用八邻位差分以减少网格形状导致溶质扩散的各向异性。模拟了Al-4%Cu二元合金过冷熔体中,单个和多个等轴晶沿不同择优方向生长及单方向和多方向柱状树枝晶竞争生长过程中的枝晶形貌、液相溶质浓度和固相溶质浓度分布情况。模拟结果表明:扰动的引入能够促使枝晶产生分支,并控制二、三次枝晶的生长速率;液/固相溶质计算模型能够准确地模拟出枝晶生长过程中液/固相溶质分布;此外改进后的模型实现了枝晶沿任意方向的竞争生长。
关键词:
数值模拟
,
元胞自动机法
,
枝晶形貌
,
溶质浓度
王慧
,
吕国志
,
张有宏
腐蚀科学与防护技术
doi:10.3969/j.issn.1002-6495.2008.06.021
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
,
扩散过程
,
元胞自动机法
,
模拟
张敏
,
徐蔼彦
,
汪强
,
李露露
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.002
改进了模拟枝晶生长常用的二维元胞自动机和有限差分(CA-FD)模型,新模型引入扰动函数来控制二、三次枝晶的生长;在枝晶生长过程中,将溶质浓度明确地分为液相溶质浓度和固相溶质浓度两部分;并在溶质再分配与扩散过程中采用八邻位差分以减少网格形状导致溶质扩散的各向异性.模拟了Al-4％Cu二元合金过冷熔体中,单个和多个等轴晶沿不同择优方向生长及单方向和多方向柱状树枝晶竞争生长过程中的枝晶形貌、液相溶质浓度和固相溶质浓度分布情况.模拟结果表明:扰动的引入能够促使枝晶产生分支,并控制二、三次枝晶的生长速率;液/固相溶质计算模型能够准确地模拟出枝晶生长过程中液/固相溶质分布;此外改进后的模型实现了枝晶沿任意方向的竞争生长.
关键词:
数值模拟
,
元胞自动机法
,
枝晶形貌
,
溶质浓度
张敏
,
薛覃
,
李露露
,
李继红
兵器材料科学与工程
将元胞自动机法和有限差分法相结合,建立焊接熔池凝固过程中枝晶生长模型.运用此模型对Ti-Al合金凝固过程显微组织进行模拟研究,分析形核数及冷却速率对显微组织的影响.结果表明:Ti-Al合金焊缝处显微组织主要表现为柱状晶,且随时间的延长,枝晶之间竞争生长激烈,高次枝晶随之产生;形核数增加,枝晶间距减小,高次枝晶生长受限,出现胞枝混合现象;冷却速率不仅影响枝晶生长速度和枝晶臂间距大小,而且带来严重的溶质浓度偏析.
关键词:
元胞自动机法
,
枝晶形貌
,
溶质分布
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
