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基于相场-流场耦合模型的Phase Lab:多相生长与形核的微观结构演化模拟
1
作者
胡祖徽
况望望
+4 位作者
杨梦圆
郭盼
张辉
王音
任伟
《上海大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期848-859,共12页
在介观尺度上建立的材料微观组织演化模拟技术,对于揭示材料组织与性能之间的关系意义重大,如今已成为材料加工以及性能研究领域的热门方向.在金属材料经历铸造、增材制造和焊接等工艺过程时,对流会对枝晶、共晶等组织的转变过程产生直...
在介观尺度上建立的材料微观组织演化模拟技术,对于揭示材料组织与性能之间的关系意义重大,如今已成为材料加工以及性能研究领域的热门方向.在金属材料经历铸造、增材制造和焊接等工艺过程时,对流会对枝晶、共晶等组织的转变过程产生直接影响.因此,在对凝固组织进行模拟时,考虑对流作用下的多相形核与生长情况至关重要.基于Phase Lab软件的凝固相场模拟功能进行拓展,构建了多序参量相场方程,并引入纳维-斯托克斯(Navier-Stokes,N-S)方程来描述流场的演化,同时将流场与相场控制方程耦合,进而实现了对对流作用下凝固组织演化过程的模拟功能.更进一步,借助随机形核理论对凝固过程中多相、多位点的自发形核过程进行描述,从而成功实现对复杂凝固过程的模拟.该模型已成功应用于合金在过冷条件下的均质形核,随后的核枝晶生长过程、两固相竞争协作生长所形成的片层状共晶组织,以及流动中固体相对运动等典型现象的模拟.
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关键词
相场
流场
数值模拟
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职称材料
题名
基于相场-流场耦合模型的Phase Lab:多相生长与形核的微观结构演化模拟
1
作者
胡祖徽
况望望
杨梦圆
郭盼
张辉
王音
任伟
机构
上海
大学理学院
鸿之
微
科技
(
上海
)
股份有限公司
上海
大学材料基因组工程研究院
出处
《上海大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期848-859,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52130204,12311530675)
上海市科委重点项目(22XD1400900)。
文摘
在介观尺度上建立的材料微观组织演化模拟技术,对于揭示材料组织与性能之间的关系意义重大,如今已成为材料加工以及性能研究领域的热门方向.在金属材料经历铸造、增材制造和焊接等工艺过程时,对流会对枝晶、共晶等组织的转变过程产生直接影响.因此,在对凝固组织进行模拟时,考虑对流作用下的多相形核与生长情况至关重要.基于Phase Lab软件的凝固相场模拟功能进行拓展,构建了多序参量相场方程,并引入纳维-斯托克斯(Navier-Stokes,N-S)方程来描述流场的演化,同时将流场与相场控制方程耦合,进而实现了对对流作用下凝固组织演化过程的模拟功能.更进一步,借助随机形核理论对凝固过程中多相、多位点的自发形核过程进行描述,从而成功实现对复杂凝固过程的模拟.该模型已成功应用于合金在过冷条件下的均质形核,随后的核枝晶生长过程、两固相竞争协作生长所形成的片层状共晶组织,以及流动中固体相对运动等典型现象的模拟.
关键词
相场
流场
数值模拟
Keywords
phase field
flow field
numerical simulation
分类号
O59 [理学—应用物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于相场-流场耦合模型的Phase Lab:多相生长与形核的微观结构演化模拟
胡祖徽
况望望
杨梦圆
郭盼
张辉
王音
任伟
《上海大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
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