2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、采用計算機建模和數(shù)值模擬建立材料微觀組織與材料加工工藝、材料性能間的聯(lián)系,實現(xiàn)對材料性能的預測和改善具有重要的工程意義和理論價值。對流影響凝固微觀組織形貌已是不容質疑的事實。本文利用相場法微觀組織數(shù)值模擬技術,對強迫對流作用下的過冷純金屬凝固過程單枝晶、多枝晶的生長進行模擬,研究了不同模擬條件下的枝晶生長方式,探討了過冷純金屬熔體枝晶生長機制。 本文基于Tong相場模型發(fā)展得到的單相場控制多晶粒相場模型,采用相場、流場及溫度場三

2、場耦合的方法對純金屬鎳凝固過程中的枝晶生長進行了數(shù)值模擬。采用VisualC++6.0實現(xiàn)程序的計算,為了提高計算效率和節(jié)省計算時間,應用直接差分去求解兩場方程,然后以.TXT方式輸出計算結果,最后利用Tecplot9.0實現(xiàn)模擬結果的可視化。 首先,通過分析比較有無強迫對流情況下單枝晶形貌的不同,得出對流作用下上游尖端生長速度最快,水平方向次之,下游尖端生長速度最慢;研究了單枝晶在不同擇優(yōu)生長方向有無對流時的枝晶形貌和尖端速度

3、。 其次,研究了強迫對流無擾動情況下對流速度、各向異性系數(shù)、過冷度及耦合系數(shù)對晶粒形貌的影響,計算了不同情況下的尖端生長速度。結果表明:對流作用下枝晶各尖端生長速率表現(xiàn)為對流速度越大,整個枝晶體積也越大,上游枝晶生長速度的優(yōu)勢越明顯;各向異性越大,各向主枝越細,當各向異性大于0.07時,枝晶形貌發(fā)生變異失真;過冷度在純金屬枝晶生長過程中起著決定性的作用,隨著過冷度的增大,枝晶尖端速率是呈線性增大趨勢的;隨著耦合系數(shù)的增大,形貌由

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