基于溫度場的微觀組織生長過程的計算機模擬.pdf

1、在材料研究和工業(yè)應(yīng)用中，長期以來基礎(chǔ)學(xué)科的理論知識和經(jīng)典理論難以定量指導(dǎo)鑄造成形過程，鑄造工程的工藝設(shè)計只能建立在“經(jīng)驗”基礎(chǔ)上。計算機模擬材料模型的建立大大節(jié)省了解決問題的時間和縮短了生產(chǎn)周期，同時也節(jié)約了開支，使材料的研究和應(yīng)用跳出了傳統(tǒng)反復(fù)實驗的方法而發(fā)展為基于原理的方法。 本文主要是對鑄件凝固過程中二維宏觀溫度場的變化過程和微觀組織的生長過程進行模擬，對宏觀溫度場的模擬主要是利用傅立葉傳熱的基本方程，采用有限差分的方法對

2、傅立葉基本傳熱方程進行離散，考慮了三類主要邊界條件，對宏觀溫度場進行網(wǎng)格劃分，對均勻分布溫度場和非均勻分布溫度場進行模擬，得到了溫度的動態(tài)變化過程；同時，對微觀生長過程的模擬采用CA(CellularAutomata)模型與宏觀傳熱計算相結(jié)合，模擬鑄件凝固過程中微觀組織的形成過程。在模擬晶粒生長過程中考慮了形核過程的隨機性與晶粒生長的確定性。采用連續(xù)形核模型來描述液相中的自發(fā)形核?；诤喕木ЯＰ螤?，建立了模擬晶粒生長形貌的二維數(shù)學(xué)物理