金属凝固过程微观模拟研究

摘要

金属凝固组织形成计算机模拟（SimulationofMicrostructureFormation(SMF)(?)，也称做凝固过程微观模拟（Micro-Modelling），是相对于凝固过程宏观模拟而言的，具体是指在晶粒尺度上对金属凝固过程进行模拟。本文提出两种溶质计算模型：a，修正Scheil模型，也即在溶质平衡分配系数κ的基础上乘以一个修正系数β，从而来考虑固液界面前沿对流对传质的影响；b．直接与微观模拟相关联的溶质场计算模型，以直接差分法计算溶质扩散，以实际溶质分配系数模型计算发生液固相变时的溶质再分配，液固转变信息直接来自于微观模拟结果，该模型能够较好地模拟凝固前沿的溶质再分配和晶粒、晶界上的溶质偏析。应用MonteCarlo法对凝固过程的形核和生长进行了模拟，以能量最小原理为基础，考虑体积自由能和界面能的定量影响，建立了晶粒生长概率模型。另外，在晶粒择优生长方向上施加各向异性强度因子来考虑晶粒生长的择优取向因素，使得模拟组织图象更趋近于实验观察结果。

目录

中文文摘

英文文摘

主要符号表

第一章 绪论

第二章 金属凝固基础理论及其相关数学模型

第三章 微观模拟的Monte Carlo法

第四章 微观模拟的 Cellular Automaton技术

第五章 CAMC宏微观藕合模拟技术

第六章 微观模拟的辅助算法

第七章 实验对比研究

第八章 总结与展望

致谢

攻读博士学位期间论文发表情况