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零固溶度二元合金初生相析出过程的计算机模拟

专 业: 材料加工工程
关键词: 组织模拟 布朗运动 形核 晶粒生长 Cu-Cr合金
分类号: TQ113
形 态: 共 64 页 约 41,920 个字 约 2.005 M内容
阅 读: 全文阅读说明

内容摘要


针对零固溶度二元合金的初生相析出过程,建立了一个随机性统计数学模型.以布朗运动作为宏观扩散的微观统计模型,将模拟计算中的时间和空间步长与系统的真实时间和空间尺度联系起来,从而使模拟具有更真实的物理背景.在生长阶段,采用了化学反应平衡的方式处理结晶反应,考虑了溶解与析出两个相反的过程,将反应速度与热力学驱动力相联系,使结晶反应数学模型建立在可靠的物理基础之上.基于Windows操作系统,利用可视化语言Visual C++6.0编制了模拟程序.以Cu-Cr合金为例,实现了不同冷却速度下初生Cr相析出过程的动态模拟,晶粒尺寸及个数与相同条件下的实验结果进行对照,具有定性的一致性.该项研究表明,采用微观统计模型处理宏观扩散,可以使相变过程组织演化的随机性模拟具有时间和空间标度.采用Visual C++编程语言,在Windows操作系统中,对金属结晶过程进行晶粒尺度的随机性数值模拟,是可行的……

全文目录


文摘
英文文摘
第1章 绪论
1.1凝固组织数值模拟技术的发展现状
1.1.1确定性方法
1.1.2随机性方法
1.1.3相场方法
1.2现有模拟方法存在的主要问题和发展方向
1.3本文主要工作
第2章 金属凝固基础理论
2.1引言
2.2晶粒的形核
2.2.1均质形核
2.2.2非均质形核
2.3晶粒的长大
第3章 凝固过程的微观统计模型
3.1扩散的微观统计模型
3.1.1布朗运动
3.1.2速度分布
3.2形核的统计模型
3.3晶粒生长的统计模型
3.4结晶反应过程的热平衡
3.5相关物性参数的确定
3.5.1扩散系数
3.5.2固液界面张力
第4章 计算机模拟算法
4.1网格划分
4.2布朗运动算法实现
4.2.1布朗运动的平均步长
4.2.2速度分布的近似处理
4.2.3布朗运动的具体算法
4.3形核及生长
4.4数据组织与主程序流程
第5章 模拟结果及分析
5.1实验装置及实验方法
5.2实验结果与模拟结果的比较
5.2.1晶粒的尺寸分布
5.2.2初生Cr相的面积分数
5.2.3枝晶的数目
第6章 结论
参考文献
附录1
附录2主要符号说明

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中图分类: > TQ113 > 工业技术 > 化学工业 > 基本无机化学工业 > 氨和铵盐工业

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