元胞自动机方法模拟材料微观结构演化

摘要

该文采用元胞自动机方法对几个金属学过程中微观结构的演化进行了模拟.1.凝固过程中枝晶结构演化过程的模拟.建立了一个二维元胞自动机模型用于模拟凝固过程中晶粒结构的演化,这个模型除对流效应外,考虑了凝固过程中传热、传质、固/液界面曲率效应、枝晶尖端生长动力学等各种因素的作用.2.C-Mn钢热变形过程中奥氏体γ再结晶过程的模拟.用元胞自动机模型模拟了热变形过程中C-Mn钢ν晶粒再结晶过程(包括动态再结晶与静态再结晶)中微观结构的演化,并分析了影响微观结构演化的一些参数.3.低碳钢奥氏体ν→铁素体α相变的模拟.建立了一个模拟低碳钢奥氏体α铁素体相变的二维元胞自动机模型,该模型应变、过冷、温度、溶质在铁素体α相和奥氏体ν相中的扩散等因素对于相变的影响.4.位错动力学的元胞自动机与分子动力学方法描述.建立了一个将分子动力学与元胞自动机两种方法结合在一起的描述位错样式的模型.这个模型考虑了位错与位错之间的长程与短程作用,并应用分子动力学与元胞自动机方法处理这两种作用.