许庆彦
,
柳百成
稀有金属材料与工程
数值模拟技术与计算机技术的迅速发展,使凝固过程的数值模拟正在由宏观向微观转变.微观模拟不仅可以得到材料的凝固组织,而且还能为宏观模拟提供准确的潜热释放信息.对宏观和微观现象的完整耦合可以使我们对铸造凝固过程作出更加准确的模拟预测.针对目前微观组织模拟的研究现状,介绍了几种主要的模拟研究方法,如确定性模拟方法、随机性模拟方法和相场方法等,阐述了其主要特征和模拟微观组织时存在的优缺点,并给出了各种模拟方法的计算实例.由于凝固组织数值模拟的复杂性,对其进行深入的研究是必要的,也是未来计算材料科学的重要发展方向.最后对微观模拟中现存的问题及发展方向作了分析.
关键词:
宏观模拟
,
微观模拟
,
凝固组织
,
确定性模拟
,
随机性模拟
,
相场方法
许庆彦
,
冯伟明
,
熊守美
,
柳百成
稀有金属材料与工程
采用1种新的随机性模拟方法并与宏观传热过程相耦合,对铝合金的微观组织进行了模拟研究.计算中采用了简化的枝晶形状.建立了简化的枝晶形状的物理与数学模型,并提出了1种形状函数来描述晶粒的外部轮廓.基于简化的晶粒形状,采用坐标变换技术来描述过冷液相中晶粒的生长过程及其对周围节点的捕获过程.连续形核模型被用来处理异质形核现象,在生长模型中则考虑了枝晶尖端生长动力学和择优生长方向.开发了等轴晶生长的模拟程序,并进行了二维计算.进行了浇注金属型和砂型试样的模拟验证实验.结果表明,对两种不同的工艺,所得到的晶粒组织不同,金属型铸造时得到的晶粒尺寸较小,砂型铸造的较大.模拟结果与金相观察结果相符.
关键词:
随机性模拟
,
微观组织模拟
,
铝合金
,
晶粒形状
,
形核与生长模型
杨云峰
,
谢明
,
程勇
,
陈松
,
陈永泰
,
杨有才
,
溥存继
,
杜文佳
,
李慕阳
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.21.005
通过对凝固微观组织的模拟,能很好地预测材料的性能,对实际应用具有重要意义.对微观组织模拟中的3个主要模型(确定性模型、随机性模型和相场模型)及它们的应用现状进行了阐述,并分析了它们的优缺点.随着计算机技术的发展,新的计算模型的出现将使金属凝固微观组织的数值模拟向着高精度、高效率和高速度的方向发展.
关键词:
凝固组织模拟
,
确定性模拟
,
随机性模拟
,
相场模型
许庆彦
,
冯伟明
,
柳百成
,
熊守美
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.08.003
提出一种新的模拟铝合金枝晶生长的随机性方法,建立了简化的枝晶形状的物理与数学模型,并提出了一种形状函数来描述晶粒的外部轮廓.基于简化的晶粒形状,采用坐标变换技术来描述过冷液相中晶粒的生长过程及其对周围节点的捕获过程.根据上述思想,开发了等轴晶生长的模拟程序,并进行了二维计算.为了验证模拟结果,浇注了金属型和砂型试样.模拟结果表明,金属型铸造晶粒尺寸较小,砂型铸造的较大.模拟结果与金相观察结果相符.
关键词:
随机性模拟
,
微观组织模拟
,
铝合金
,
晶粒形状
,
形核与生长模型
许庆彦
,
冯伟明
,
柳百成
,
熊守美
金属学报
提出一种新的模拟铝合金枝晶生长的随机性方法,建立了简化的枝晶形状的物理与数学模型,并提出了一种形状函数来描述晶粒的外部轮廓.基于简化的晶粒形状,采用坐标变换技术来描述过冷液相中晶粒的生长过程及其对周围节点的捕获过程.根据上述思想,开发了等轴晶生长的模拟程序,并进行了二维计算.为了验证模拟结果,浇注了金属型和砂型试样.模拟结果表明,金属型铸造晶粒尺寸较小,砂型铸造的较大.模拟结果与金相观察结果相符.
关键词:
随机性模拟
,
null
,
null
