本文關(guān)鍵詞：基于元胞自動機(jī)法的材料晶粒長大和再結(jié)晶模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：再結(jié)晶和晶粒長大過程是制作金屬材料最重要的物理冶金過程之一。經(jīng)過人們對再結(jié)晶現(xiàn)象的長期基礎(chǔ)研究，取得了很多研究成果，如定向形核和選擇生長理論、唯象理論等。但是，在其微觀結(jié)構(gòu)演化的解釋方面還存在許多問題。研究材料再結(jié)晶和晶粒長大過程的傳統(tǒng)試驗(yàn)方法是金相觀察，既滯后、費(fèi)時又不全面、精確，只能達(dá)到定性或半定量化的試驗(yàn)研究要求�，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為模擬金屬材料再結(jié)晶和晶粒長大過程以實(shí)現(xiàn)對其組織動態(tài)演變的數(shù)值模擬和圖像模擬提供了手段。 近年來，蒙特卡洛方法和元胞自動機(jī)方法成為材料再結(jié)晶和晶粒長大過程仿真研究的主要方法。相比蒙特卡洛法，元胞自動機(jī)法研究相對滯后，特別是在國內(nèi)剛剛起步，大量的模擬研究工作有待于開展。本論文正是應(yīng)用元胞自動機(jī)法對金屬再結(jié)晶及晶粒長大過程進(jìn)行了模擬。 基于元胞自動機(jī)法、材料再結(jié)晶理論和計(jì)算機(jī)仿真理論，通過計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬和圖像分析技術(shù)相結(jié)合，本論文分別構(gòu)建了晶粒長大和再結(jié)晶模擬模型，利用Visual C++語言編制了相關(guān)程序，完成了再結(jié)晶和晶粒長大過程的虛擬試驗(yàn)及其組織變化規(guī)律的研究，取得了如下結(jié)論：通過分別對單一晶粒和總體晶粒形態(tài)變化的模擬研究，證明CA模型所模擬的單一晶粒長大行為和總體晶粒長大形為都符合晶粒長大理論及其規(guī)律，，利用CA法模擬再結(jié)晶和晶粒長大是可行的；CA模型構(gòu)建時，合理地選擇元胞鄰居定義是必要的，Moore型鄰居定義是一種理想的模擬晶粒長大的元胞鄰居；采用所建模型模擬的再結(jié)晶微觀組織演變與平均晶粒尺寸的變化基本符合真實(shí)物理過程，模擬的再結(jié)晶晶粒長大動力學(xué)基本符合JAMK理論；恒形核率形核方式較比點(diǎn)飽和形核方式更適合于再結(jié)晶模擬模型；合理地選擇吸引長大概率對于優(yōu)化再結(jié)晶模擬動力學(xué)是必要的；MC和CA兩種方法的特點(diǎn)、模型、模擬條件和模擬結(jié)果的比較表明，MC和CA方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。MC方法適合于晶粒長大模擬，而CA方法適合于再結(jié)晶模擬。
【關(guān)鍵詞】：元胞自動機(jī) 晶粒長大 再結(jié)晶 計(jì)算機(jī)模擬
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TG111
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 課題研究的目的和意義9-10
• 1.2 再結(jié)晶退火過程物理冶金10-15
• 1.2.1 變形組織及儲存能10-11
• 1.2.2 回復(fù)11
• 1.2.3 初次再結(jié)晶11-14
• 1.2.4 晶粒長大14-15
• 1.3 國內(nèi)外再結(jié)晶組織模擬的研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 再結(jié)晶組織MC模擬的研究概況15-17
• 1.3.2 再結(jié)晶組織CA模擬的研究概況17-19
• 1.4 主要研究內(nèi)容和方法19-21
• 第二章 CA方法和MC方法21-28
• 2.1 前言21
• 2.2 CA方法21-26
• 2.2.1 CA21-22
• 2.2.2 CA的構(gòu)成22-24
• 2.2.3 CA的特點(diǎn)及分類24-26
• 2.3 MC方法26-27
• 2.3.1 MC方法26
• 2.3.2 模擬材料晶粒形態(tài)的MC方法26-27
• 2.3.3 模擬材料晶粒形態(tài)演變的MC模型27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 基于元胞自動機(jī)法的晶粒長大模型與程序28-35
• 3.1 前言28
• 3.2 基于CA的晶粒長大模擬原理和方法28-30
• 3.2.1 元胞選擇及其狀態(tài)確定28
• 3.2.2 元胞狀態(tài)的轉(zhuǎn)換規(guī)則28-29
• 3.2.3 晶粒長大的模擬原理29-30
• 3.3 CA模型的建立30
• 3.4 模擬程序的編制30-34
• 3.4.1 模擬程序結(jié)構(gòu)與功能30-31
• 3.4.2 編程31-34
• 3.5 結(jié)論34-35
• 第四章 基于元胞自動機(jī)法的晶粒長大模擬35-45
• 4.1 前言35
• 4.2 單一晶粒形態(tài)變化的模擬研究35-39
• 4.2.1 模擬的初始和邊界條件35
• 4.2.2 模擬結(jié)果分析35-39
• 4.3 總體晶粒形態(tài)變化的模擬研究39-42
• 4.3.1 模擬的初始和邊界條件39-40
• 4.3.2 模擬結(jié)果與分析40-41
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證41-42
• 4.4 不同鄰居定義影響的模擬研究42-44
• 4.4.1 模擬初始和邊界條件42
• 4.4.2 模擬結(jié)果與分析42-44
• 4.5 本章小結(jié)44-45
• 第五章 基于元胞自動機(jī)法的再結(jié)晶模擬45-56
• 5.1 前言45
• 5.2 模型建立和程序編制45-48
• 5.2.1 模型建立45-46
• 5.2.2 程序編制46-48
• 5.3 再結(jié)晶模擬研究48-55
• 5.3.1 形核方式對再結(jié)晶模擬的影響48-53
• 5.3.2 吸引長大概率P_1對再結(jié)晶模擬的影響53-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第六章 CA方法與MC方法的模擬比較56-63
• 6.1 前言56
• 6.2 兩種方法特點(diǎn)與模型的對比56-58
• 6.2.1 MC方法簡介56-57
• 6.2.2 兩種模擬方法的特點(diǎn)比較57
• 6.2.3 兩種方法所建模型的對比57-58
• 6.3 模擬條件的對比58-59
• 6.4 模擬結(jié)果對比59-62
• 6.4.1 在晶粒長大方面的對比59-61
• 6.4.2 再結(jié)晶方面的對比61-62
• 6.5 本章小節(jié)62-63
• 第七章 總結(jié)63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 致謝68-69
• 附錄: 攻讀碩士期間發(fā)表的論文69-70
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表70

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 馬凱;張效迅;;元胞自動機(jī)法在裂紋愈合模擬中的應(yīng)用[J];精密成形工程;2012年06期

2 崔洪梅;滕祥紅;錢~

本文編號：264741