六方晶系材料ODF分析软件系统

摘要

织构是决定多晶材料各向异性的重要因素之一，如果对材料中织构的存在没有充分的认识，在不适当的时候忽略织构的存在，往往会造成对材料性质判断上的偏差。 六方晶系材料由于滑移系较少，对称性较差，在加工或形变过程中易产生择优取向且难以消除，因此对六方晶系材料织构的测量及分析尤其是定量分析尤为重要。 完整的极图数据的采集具有一定的难度，人们在从不完整极密度分布计算取向分布函数(ODF)的方面做了很多工作，其中梁志德、徐家桢和王福在1981年提出的二步法是最有成效的方法之一。 以前，曾开发过六方晶系的取向分布函数(ODF)分析软件，由于计算机的失效等原因，已失传。为了探查和分析具有六方晶系材料织构的形成和发展，本工作重新开发了六方晶系的取向分布函数(ODF)分析软件系统。以Roe和Bunge提出的三维取向分布函数法为基础，将二步法应用于不完整极图的ODF测算中。为便于分析，本工作还回算了极图与反极图。 本工作将实测数据代入六方晶系材料ODF分析软件系统，经计算，精度完全符合要求。 该软件用标准Fortran90语言编写，采用了VisualFortran6.5可视化编译环境，共包含16个子程序和2个数据模块，实现了Fortran90与Fortran77的混合编译。此外，VisualFortran6.5还支持VC、VB及matlab等多种语言的混合编译，具有较大的可移植性与可读性，使用者在熟悉软件的基础上，可根据实际的需要，不断完善。

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1织构类型与表示

1.1.1丝织构

1.1.2板织构

1.1.3数字表示

1.1.4极图表示

1.1.5反极图表示

1.1.6 ODF截面图表示

1.2织构表述的发展

1.3织构的测定

1.4本研究工作的目的和内容

第二章取向分布函数(ODF)分析原理

2.1晶粒取向

2.2 Miller指数{hkl}＜uvw＞与晶粒取向{θ，ψ，(ψ)｝的关系

2.3晶粒取向分布图

2.4取向分布函数的确定

2.4.1从完整极图确定ODF

2.4.2从不完整极图确定ODF

2.5六方晶系取向分析的步骤

2.5.1由二步法计算六方晶系ODF系数Wlmn[32]

2.5.2取向分布函数ODF计算

2.5.3回算极图与反极图[30]

第三章软件系统数模的建立

3.1极图的测定

3.2极角(θ)和辐角φ的计算

3.2.1晶格常数a、c值及轴比C的计算

3.2.2极角(θ)和辐角φ的计算

3.3 ODF系数的确定

3.3.1程序数据的管理

3.3.2增广雅可比多项式Zlmn(ξ)的计算

3.3.3连带勒让德多项式Okm(ξ)的计算

3.3.4插值

3.3.5积分

3.3.6插值与积分的计算步骤

3.3.7具有宏观对称的六方晶系ODF系数Wlmn的计算

3.3.8ω(θ，ψ，(ψ))的计算与恒ψ截面图的输出

3.3.9回算极图与反极图

第四章软件系统的调试

4.1调试结果

4.2 ODF系数

4.3 ODF截面图

4.4回算极图

4.5反极图

第五章结论

参考文献

致谢

附录1式(2.11)的推导过程

附录2式(2.16)和(2.17)的推导过程