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Ag-Cu合金凝固微观组织模拟数学模型 被引量:3
1
作者 杨有才 付作鑫 +2 位作者 沈月 胡洁琼 谢明 《贵金属》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期33-37,42,共6页
针对Ag-Cu合金在凝固微观组织模拟研究中的不足,研究基于CA(Cellular Automaton)法与宏观传输现象中的温度场、浓度场和流动场耦合,建立了Ag-Cu合金凝固微观组织模拟的宏/微观数学模型。介绍了CA法宏观网格的划分和微观单元温度的确定,... 针对Ag-Cu合金在凝固微观组织模拟研究中的不足,研究基于CA(Cellular Automaton)法与宏观传输现象中的温度场、浓度场和流动场耦合,建立了Ag-Cu合金凝固微观组织模拟的宏/微观数学模型。介绍了CA法宏观网格的划分和微观单元温度的确定,以及形核长大过程的计算流程和采用等价比热法处理凝固潜热的方法。 展开更多
关键词 金属材料 Ag—Cu合金 凝固 微观组织模拟 CA模型
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1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接熔池的组织模拟 被引量:4
2
作者 赵玉珍 赵海燕 史耀武 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期13-16,共4页
运用晶界演化Grain boundary evolution模型,利用PHOENICS软件计算在不同焊接参数下1Cr18Ni9Ti不锈钢TIG焊接温度场,采用VB语言编制程序模拟了焊缝中柱状晶的生长。结果表明,熔池形状和尺寸影响了柱状晶的生长方向,熔池长宽比越大,晶粒... 运用晶界演化Grain boundary evolution模型,利用PHOENICS软件计算在不同焊接参数下1Cr18Ni9Ti不锈钢TIG焊接温度场,采用VB语言编制程序模拟了焊缝中柱状晶的生长。结果表明,熔池形状和尺寸影响了柱状晶的生长方向,熔池长宽比越大,晶粒的生长方向越垂直于焊缝中心,晶粒短而直;长宽比越小,熔池形状越接近圆形,晶粒的弯曲程度越大,晶粒长而弯。Grain boundary evolution模型能准确地模拟不锈钢焊缝中柱状晶的生长形态,与试验结果中的柱状晶的生长形态吻合较好。 展开更多
关键词 GRAIN BOUNDARY evolution模型 组织模拟 焊缝凝固 不锈钢
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金属凝固过程晶粒组织模拟研究进展 被引量:4
3
作者 刘汉武 严卫东 +1 位作者 杨爱民 刘林 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期1-3,共3页
凝固过程中的晶粒组织直接影响材料的高温力学性能和耐腐蚀性能,对金属凝固时晶粒组织的形成机理和控制方法的研究非常重要,以航空用镍基高温合金叶片为例,对其在凝固过程中微观组织形成过程的计算机模拟的最新进展作了较详细的介绍。
关键词 凝固 微观组织模拟 形核与长大 高温合金叶片
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基于CA-FE的双辊连铸纯铝凝固组织模拟 被引量:6
4
作者 陈守东 陈敬超 吕连灏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期48-53,共6页
鉴于双辊薄带连铸等轴晶区半固态铸轧组织对产品性能的重要性,应用Procast软件中的CA-FE方法对工业纯铝在水冷钢辊连续铸轧中的凝固过程进行了模拟,建立了宏观温度场、浓度场和微观生长过程耦合的凝固组织模拟模型。以CA(Cellular Autom... 鉴于双辊薄带连铸等轴晶区半固态铸轧组织对产品性能的重要性,应用Procast软件中的CA-FE方法对工业纯铝在水冷钢辊连续铸轧中的凝固过程进行了模拟,建立了宏观温度场、浓度场和微观生长过程耦合的凝固组织模拟模型。以CA(Cellular Automaton)模型为基础,建立了晶粒生长过程的局部演变规则,在晶粒尺度上模拟了其凝固过程。应用建立的微观组织模型,研究了工艺参数对凝固组织的影响。模拟结果与实验结果基本吻合,检验了模型的正确性与适用条件。 展开更多
关键词 双辊连续铸轧 微观组织模拟 宏微观耦合模型 元胞自动机-有限单元法
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ZA12合金氩弧焊HAZ组织模拟及摩擦学性能 被引量:2
5
作者 张柯柯 涂益民 +3 位作者 陈跃 张永振 陈大柔 薛锦 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期868-871,共4页
在对ZA12合金钨极氩弧焊接头HAZ不同部位 (测点 )焊接热循环曲线大量测试和计算基础上 ,借助于焊接热模拟技术 ,设计了进行焊接HAZ显微组织模拟的热循环参数 ,并在DM 10 0 0A型电阻加热式热模拟试验机上 ,实现了ZA12合金钨极氩弧焊焊接... 在对ZA12合金钨极氩弧焊接头HAZ不同部位 (测点 )焊接热循环曲线大量测试和计算基础上 ,借助于焊接热模拟技术 ,设计了进行焊接HAZ显微组织模拟的热循环参数 ,并在DM 10 0 0A型电阻加热式热模拟试验机上 ,实现了ZA12合金钨极氩弧焊焊接HAZ加热峰值温度θm=370℃ ,30 5℃区域 (测点 )显微组织的模拟。研究结果表明 :ZA12合金钨极氩弧焊焊接HAZ组织热模拟试样的耐磨性均高于母材 ,并均随负荷的增加其耐磨性降低。 展开更多
关键词 ZA12合金 钨极氩弧焊 组织模拟 摩擦学性能
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焊接接头组织模拟进展 被引量:2
6
作者 徐艳利 魏艳红 +1 位作者 董志波 张玉林 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期181-185,共5页
介绍了焊接接头组织模拟的现状,阐述了组织模拟的主要方法:Monte Carlo方法、Cellular Automaton方法及相场法,分析了不同方法在模拟凝固及固态相变过程中的晶粒生长、组织形貌和各相分数等不同方面的特点和存在的不足.
关键词 焊接接头 组织模拟 晶粒生长
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铸造凝固组织模拟的图形显示策略研究 被引量:2
7
作者 许庆彦 周进 柳百成 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2001年第2期157-161,共5页
采用CellularAutomaton方法对Al- 7%Si合金的微观组织进行了模拟计算 ,提出了从数字信息中提取晶粒轮廓的方法 ,并运用有关的图形学算法将晶粒组织在计算机上显示出来 .采用黑白显示与彩色显示两种技术表达了模拟计算结果 ,开发了图象... 采用CellularAutomaton方法对Al- 7%Si合金的微观组织进行了模拟计算 ,提出了从数字信息中提取晶粒轮廓的方法 ,并运用有关的图形学算法将晶粒组织在计算机上显示出来 .采用黑白显示与彩色显示两种技术表达了模拟计算结果 ,开发了图象的放缩、编辑与晶粒度的计算等功能 ,使微观模拟的后处理模块能较好地满足研究的需要 ,并可与实际的金相组织进行比较 。 展开更多
关键词 凝固组织 微观组织模拟 CellularAutomaon方法 图象显示技术 铸造 铸件
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金属热锻成形过程中微观组织模拟的研究概况 被引量:3
8
作者 顾勇 刘磊 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第19期43-46,共4页
概述了金属热锻成形过程中,微观组织演变模拟及其相关模型的研究概况,评述了描述材料组织演变的数值模型和随机模型,并指出了现有模型研究中存在的不足及今后的研究重点。
关键词 热锻成形 模型 组织模拟
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凝固过程微观组织模拟研究进展 被引量:1
9
作者 曲迎东 李荣德 +2 位作者 袁晓光 向青春 李晨曦 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期12-15,共4页
综述了凝固过程微观组织模拟的研究现状,重点介绍了微观组织演变过程中晶粒形核、长大、相关的理论模型和常用的数值模拟方法,并对微观组织模拟的未来发展进行了评价和展望。
关键词 微观组织模拟 凝固过程 研究进展 数值模拟方法 研究现状 演变过程 理论模型 形核 晶粒 长大
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微观相场法合金显微组织模拟研究进展 被引量:4
10
作者 褚忠 陈铮 +2 位作者 王永欣 卢艳丽 李永胜 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第F10期204-206,共3页
对合金沉淀早期的计算机模拟有利于探明固态相变的规律,其方法有多种,介绍了近年兴起的2种相场模型:微观相场动力学模型和连续相场动力学模型。分析讨论了合金沉淀过程中有序化和相分离过程,利用长程序参数(LRO)和短程序参数(SRO)... 对合金沉淀早期的计算机模拟有利于探明固态相变的规律,其方法有多种,介绍了近年兴起的2种相场模型:微观相场动力学模型和连续相场动力学模型。分析讨论了合金沉淀过程中有序化和相分离过程,利用长程序参数(LRO)和短程序参数(SRO)可描述合金沉淀机制。基于微观相场模型,模拟了Ni—Cr—Al三元合金有序化和相分离过程,结果显示低饱和度合金为形核长大机制,高饱和度合金中等成分有序化和相分离同时发生。 展开更多
关键词 研究进展 组织模拟 微观 相场法 动力学模型 显微 相场模型 分离过程 程序参数 计算机模拟 有序化 固态相变 沉淀过程 分析讨论 沉淀机制 三元合金 长大机制 高饱和度 金沉淀 相分离 Al Cr
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焊接熔池组织模拟的GBE模型 被引量:1
11
作者 赵玉珍 史耀武 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第1期14-15,58,共3页
介绍了焊接熔池组织模拟的GBE模型。此模型是通过计算相邻晶粒间晶界的位置变化来模拟晶粒的生长,为焊接熔池组织的模拟提供了新思路。重点介绍了模型假设和模型的实现,并对此模型进行了评述,提出了模型的发展方向。
关键词 GBE模型 焊接熔池 组织模拟 焊接接头 晶粒生长
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列车空调变频调节下车厢内气流组织模拟
12
作者 徐青 陈夏 +3 位作者 杨大洋 邓建明 骆坚 周斌 《城市轨道交通研究》 北大核心 2012年第4期24-27,89,共5页
针对YW25G型硬卧列车空调机组运行控制模式存在的问题,通过将变频技术应用于空调机组的制冷量调节,使得车厢内的温度在各时刻都能维持在一个相对稳定的范围。对全冷调节下和变频调节下车厢内的流场以及温度场进行了模拟计算。结果表明,... 针对YW25G型硬卧列车空调机组运行控制模式存在的问题,通过将变频技术应用于空调机组的制冷量调节,使得车厢内的温度在各时刻都能维持在一个相对稳定的范围。对全冷调节下和变频调节下车厢内的流场以及温度场进行了模拟计算。结果表明,在变频调节下车厢内气流组织的不均匀性得到明显改善,且变频实测数据与模拟结果基本吻合,为列车空调系统的进一步节能改造提供了理论参考依据。 展开更多
关键词 列车空调 变频调节 气流组织模拟
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电阻点焊熔核微观组织模拟 被引量:1
13
作者 冯梦楠 罗震 +2 位作者 李洋 王忠红 张成大 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期31-34,114,共4页
基于有限差分思想建立了电阻点焊的三维宏观传热模型,并在此模型基础上通过进一步细化网格差分得到枝晶形核和生长所需的温度信息.基于元胞自动机方法建立枝晶形核和生长的微观模型,将已建立的宏观温度场模型和微观元胞自动机模型互相... 基于有限差分思想建立了电阻点焊的三维宏观传热模型,并在此模型基础上通过进一步细化网格差分得到枝晶形核和生长所需的温度信息.基于元胞自动机方法建立枝晶形核和生长的微观模型,将已建立的宏观温度场模型和微观元胞自动机模型互相耦合起来,建立了电阻点焊熔核微观组织模拟的宏微观耦合模型.利用耦合模型模拟了5754铝合金电阻点焊一定参数下熔核的微观组织形成过程,所得的模拟结果为"柱状+等轴"晶组织,与试验结果吻合较好. 展开更多
关键词 电阻点焊 微观组织模拟 元胞自动机 有限差分法
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基于欧拉多相流技术与元胞自动机方法的Mg-9%Al合金凝固组织模拟 被引量:3
14
作者 葛鸿浩 王永新 +1 位作者 田锡天 陆如辉 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2116-2124,共9页
本文基于欧拉多相流技术与元胞自动机方法,构建了镁合金凝固组织演化模型,研究了Mg-9%Al(质量分数)合金单晶粒和多晶粒下的凝固微观组织演化过程;利用本模型研究了熔体流动对晶粒生长的影响;比较分析不同择优生长方向镁合金单晶粒的生... 本文基于欧拉多相流技术与元胞自动机方法,构建了镁合金凝固组织演化模型,研究了Mg-9%Al(质量分数)合金单晶粒和多晶粒下的凝固微观组织演化过程;利用本模型研究了熔体流动对晶粒生长的影响;比较分析不同择优生长方向镁合金单晶粒的生长过程。结果表明:晶粒均呈现六重对称结构生长,且各枝晶的生长差异小于10%,验证了模型的可靠性。由于背流区域的溶质传输较慢,形成较小过冷度,导致生长速度减缓,而迎流区域呈现相反的结果。最后,将模型应用到某压铸件肋板处凝固过程分析,获得该区域凝固组织形貌,将模拟结果与实验结果进行比较发现,两者吻合较好。 展开更多
关键词 镁合金 组织模拟 欧拉多相流 元胞自动机
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“节点修正”FVM-CA方法熔积凝固组织模拟 被引量:2
15
作者 赵静怡 李自力 +1 位作者 王桂兰 张海鸥 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期37-40,114-115,共4页
基于Nastac模型建立了一种优化的元胞捕捉机制,即"节点修正"法元胞自动机(CA)模型.较传统的CA模型能够简便有效地模拟任意主轴方向的柱状晶生长;将其与有限体积法(finite volume method,FVM)的宏观温度场模拟相结合,构建了一... 基于Nastac模型建立了一种优化的元胞捕捉机制,即"节点修正"法元胞自动机(CA)模型.较传统的CA模型能够简便有效地模拟任意主轴方向的柱状晶生长;将其与有限体积法(finite volume method,FVM)的宏观温度场模拟相结合,构建了一种改进的FVM-CA宏微观耦合计算方法.用该改进模型对碳钢电弧熔积组织演变过程进行了模拟,并探讨了熔积速度对熔池枝晶间距及生长方向的影响.试验结果证明了计算模型的合理性,该工作将为熔积增材成形金属零件的组织预测与控制提供科学基础. 展开更多
关键词 有限体积法 自动元胞机 组织凝固模拟 宏微观耦合 晶粒生长
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强制流动下铝铜合金激光焊接熔池凝固过程组织演化模拟 被引量:1
16
作者 蔡佳思 刘湘波 +1 位作者 王新元 魏艳红 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期224-230,共7页
建立一个元胞自动机-有限差分-格子玻尔兹曼耦合模型(CA-FD-LB coupled model),对Al-Cu合金激光焊接熔池凝固全过程枝晶的演化开展模拟研究。模拟结果表明,顶盖驱动流一级、二级涡位置和文献结果吻合得非常好;等温纯扩散条件下,枝晶尖... 建立一个元胞自动机-有限差分-格子玻尔兹曼耦合模型(CA-FD-LB coupled model),对Al-Cu合金激光焊接熔池凝固全过程枝晶的演化开展模拟研究。模拟结果表明,顶盖驱动流一级、二级涡位置和文献结果吻合得非常好;等温纯扩散条件下,枝晶尖端生长速度与过冷度的关系和Lipton-Gilicksman-Kurz(LGK)模型的结果吻合良好。对流作用下枝晶的生长形貌呈现出不对称性,是因为枝晶上游尖端在流动挤压冲刷作用下溶质扩散层变窄,浓度梯度变大,生长得到促进,下游反之。此外,对流加速凝固过程,缩短了凝固时间。焊缝柱状晶平均长度的模拟和实验测量结果分别为117μm和91μm,相对误差约为28.6%,可见耦合模型可靠。 展开更多
关键词 铝合金 激光焊 组织模拟 元胞自动机 格子玻尔兹曼
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基于元胞自动机方法与欧拉多相流技术的激光沉积IN718组织形貌模拟
17
作者 石新升 董太宁 +5 位作者 葛鸿浩 邹朋津 沈盟凯 张群莉 刘云峰 姚建华 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1623-1635,共13页
为研究激光沉积过程中沉积层微观枝晶外延生长及转向机制,基于欧拉多相流技术与元胞自动机方法相结合,建立了激光沉积IN718二维熔化凝固模型;获得了沉积层温度场、流场以及微观凝固组织的演变过程,对比了模拟与实验所得沉积层枝晶外延... 为研究激光沉积过程中沉积层微观枝晶外延生长及转向机制,基于欧拉多相流技术与元胞自动机方法相结合,建立了激光沉积IN718二维熔化凝固模型;获得了沉积层温度场、流场以及微观凝固组织的演变过程,对比了模拟与实验所得沉积层枝晶外延生长区厚度,分析了顶部枝晶转向的机制。结果表明:温度场与流场相互影响,模型对沉积层厚度预测误差约为7.0%。沉积层顶部和中部晶体织构取向不同,枝晶的生长方向更偏向于局部热梯度方向,在沉积层顶部,局部热梯度的方向接近水平方向,枝晶的生长方向与局部热梯度偏角较小,因此,形成平行于激光扫描方向的枝晶区。 展开更多
关键词 激光沉积 组织模拟 欧拉多相流 元胞自动机 外延生长 转向枝晶
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元胞自动机方法模拟微观组织演变的建模框架 被引量:25
18
作者 郭洪民 刘旭波 杨湘杰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期23-27,48,共6页
基于元胞自动机模型的框架特性,构建了基于扩展的元胞自动机的模型框架MicrosCA。该模型不是针对某一具体应用的实际模型,而是一个通用的模型框架,阐述了构建微观组织模拟元胞自动机模型的主要思想、微观模型与其它模型间的集成。在此... 基于元胞自动机模型的框架特性,构建了基于扩展的元胞自动机的模型框架MicrosCA。该模型不是针对某一具体应用的实际模型,而是一个通用的模型框架,阐述了构建微观组织模拟元胞自动机模型的主要思想、微观模型与其它模型间的集成。在此基础上,可以针对不同应用问题,对其进行适当细化和具体化,以适合各种组织演变问题的分析研究。 展开更多
关键词 微观组织模拟 元胞自动机 模型框架 框架特性 MicrosCA
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Al-4.5%Cu合金凝固过程显微组织的数值模拟 被引量:8
19
作者 刘永刚 陈军 +2 位作者 潘冶 孙国雄 仇春荔 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期1130-1135,共6页
对Al 4 .5 %Cu二元合金在水冷铜型中的凝固进行了模拟 ,建立了耦合温度场、浓度场和微观生长过程的凝固组织模拟模型。以CA(CellularAutomaton)技术为基础 ,建立了晶粒生长过程的局部演变规则 ,在晶粒尺度上模拟了其凝固过程。将相同条... 对Al 4 .5 %Cu二元合金在水冷铜型中的凝固进行了模拟 ,建立了耦合温度场、浓度场和微观生长过程的凝固组织模拟模型。以CA(CellularAutomaton)技术为基础 ,建立了晶粒生长过程的局部演变规则 ,在晶粒尺度上模拟了其凝固过程。将相同条件下的实验结果和模拟结果进行了对照 ,检验了模型的正确性与适用条件。 展开更多
关键词 显微组织模拟 CellularAutomaton技术 宏微观耦合模拟
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金属凝固微观组织数值模拟研究现状 被引量:7
20
作者 杨云峰 谢明 +10 位作者 程勇 陈松 陈永泰 杨有才 溥存继 杜文佳 李慕阳 王塞北 胡洁琼 张吉明 柳青 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第21期24-29,35,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 凝固组织模拟 确定性模拟 随机性模拟 相场模型
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