基于Ginzburg-Landau理论的相场法研究进展

介绍了相场法的原理,以及它的两个基本类型即连续相场法和微观相场法.对相场法在凝同过程、晶粒生长、固态相变、位错演化等方面的研究进展进行了综述.通过与其他模拟方法相比,指出了相场法的优点,并提出了相场模型在微观组织模拟、数值计算方法等方面存在的主要问题以及今后的发展方向.     

铸铝枝晶生长的相场法模拟

简介了相场方法,利用相场法对纯铝进行了数值模拟,研究了晶核半径、界面厚度等参数对晶粒形貌的影响。模拟结果与实验结果基本吻合。表明相场方法符合枝晶生长的物理机制。     

金属凝固及晶粒熟化相场法模拟研究进展

相场法是运用数值模拟的方式研究凝固、相变、金属间化合物等实际问题的方法,在凝固、晶粒熟化、相变的模拟方面取得了重要研究进展。本文对国内外近年来比较具有重大意义的相场法模拟研究进展进行概括,先从科研工作者们使用和借鉴的经典模型开始,再从枝晶凝固、多晶熟化、合金凝固这三个方面详细阐述相场法模拟在21世纪以来的最新研究成果,最后对相场法模拟存在的问题和未来可能发展和改进的方向进行了讨论。     

相场模拟对流影响凝固组织形成的研究进展

相场法是模拟对流影响凝固组织形成的有效方法,本文介绍了在纯扩散相场模型中引入对流的两种方法:“粘度函数”引入法和“变化界面应力”引入法以及所建立的耦合对流的相场模型,概述了相场法在模拟凝固组织形成中的对流效应的应用和进展,指出了该领域目前面临的问题和未来发展趋势.     

镍基合金沉淀过程相场法界面演化规律研究进展

介绍了微观相场的动力学模型以及运用相场法对镍基合金沉淀过程界面演化规律取得的研究进展.该模型可成功描述合金沉淀过程中沉淀相形貌和结构的演化,得到一系列的场变量、沉淀相界面结构、界面迁移性等性质.利用该模型已经对许多先进镍基合金的相变动力学进行了模拟研究.     

相场模型及其在凝固组织模拟中的研究进展

相场法作为一种模拟凝固微观组织的有效方法,是目前研究的热点.对相场模型的基本原理、数值计算方法以及在凝固组织模拟中的研究进展进行了综述,提出了相场模型在微观组织模拟中存在的主要问题以及今后的发展方向.     

多元多相合金凝固微观组织相场法模拟研究进展

相场法是目前微观组织数值模拟领域中最具优势的研究方法,其在凝固微观组织数值模拟方面取得了许多重要研究进展.本文主要综述了近年来多元多相合金凝固微观组织相场法模拟在国内外的研究进展情况,在阐述了多相场模型分类与发展的基础上,对多元合金、多相合金及多元多相合金凝固微观组织相场法模拟的研究进展进行了详细分析,并指出了本研究领域存在的问题及未来的发展方向.     

Al-Cu合金等温凝固的相场法模拟

采用相场与浓度场耦合的相场法对Al-Cu二元合金等温凝固中的枝晶长大过程进行了一维数值模拟。在模拟中，研究了搅动及不同的过冷度对枝晶生长形貌的影响，并对相场和浓度场作了对比和分析。在数值计算过程中，利用薄的界面限制条件获得了相关的相场参数，计算采用均匀网格一般显式有限差分法。计算结果显示出与实践经验相一致的各种凝固特征。     

定向凝固过程的数值模拟进展

针对定向凝固模拟的研究现状,概述了其中几种用于凝固的模拟方法,如三维枝晶胞膜跟踪法、电磁成形法、相场法等,并着重介绍了相场法。最后,在分析现有相场模型不足的基础上,指出了该领域研究中亟需解决的问题,并对今后的发展方向作了分析。     

相场法模拟铸铝凝固过程的枝晶生长

利用相场法对纯铝进行了数值模拟,研究了晶核半径、界面厚度等参数对晶粒形貌的影响.模拟结果与实验结果基本吻合.表明相场方法符合枝晶生长的物理机制,模拟结果接近实验结果.     

对流作用下二元合金枝晶生长的相场法模拟

在二元合金相场模型研究的基础上,建立了耦合溶质场和流场的相场模型。采用有限差分法对相场模型进行数值求解,模拟了流场作用下Al-4.5wt%Cu合金凝固过程中的枝晶演化。质量和动量守恒方程采用Simple算法进行求解,解决了因压力带来的求解难题。通过数值模拟研究了强迫对流流速对枝晶生长形貌和溶质场分布情况的影响,并分析了对流速度对上游、下游和法向枝晶主干尖端生长速率和曲率半径的影响。     

凝固过程小晶面枝晶生长的相场法模拟研究进展

基于Eggleston等人提出的小晶面枝晶生长的相场模型,阐述了国内外采用相场法模拟小晶面枝晶生长的研究现状,对不同的模拟结果进行了分析讨论。结果认为,相场模型的取值还存在较大的人为因素,需要设计相对理想、简单并且可以控制的试验,确定相场参数和实际材料及环境参数的精确联系,避免计算的人为因素,保证模拟结果的精确性。     

相场横型原理及其在晶粒长大模拟中的研究进展

晶粒长大是多晶体材料中最基本的显微组织演化过程之一,对其进行研究具有非常明确的理论和实践意义。而相场法作为一种模拟晶粒长大的有效方法,是目前国内外研究的热点。对相场模型的基本原理、数值计算方法以及在晶粒长大模拟中的研究进展进行了综述,提出了相场模型在微观组织模拟中存在的主要问题以及今后的发展方向。     

铝铸件凝固过程枝晶生长的相场方法模拟

简介了相场方法,利用相场法对纯铝进行了数值模拟。研究了噪声和各向异性等参数对晶粒形貌的影响。计算结果表明:噪声的加入会促进二次枝晶的生长;各向异性系数对枝晶的生长有重要作用。模拟结果与实验结果基本吻合。     

Ni-Cu二元单相合金枝晶生长相场法模拟研究

在模拟过冷熔体合金的枝晶生长过程中,对相关参数进行优化.研究了Ni-Cu二元单相合金在等温和非等温凝固条件下,利用相场法对过冷熔体中的枝晶演变过程及过冷度对合金过冷熔体中枝晶生长的影响进行了模拟,获得比较准确的结果.结果表明,相场法的非等温模拟更符合枝晶生长的真实物理过程.     

合金沉淀过程相场法模拟研究进展

通过简单介绍研究合金的一些方法,综述了相场法的界面模型、动力学模型、常用的求解方法以及目前国内外运用微观相场法模拟合金沉淀过程的研究进展,提出了微观相场模型在模拟合金沉淀机制中的一些成功及不足之处,以及今后的研究方向.     

各向异性强度对过冷NiCu合金枝晶生长的影响研究

采用相场与浓度场耦合的相场法,对二元单相Ni-Cu合金过冷熔体中的枝晶生长过程,进行了二维数值模拟,研究了各向异性强度对枝晶生长的影响。结果表明,随着各向异性强度的增大,枝晶尖端生长速度加快,枝晶结构特征愈加明显。各向异性最佳取值范围0.03～0.055之间,能真实反映实际的技晶生长形貌。     

定向凝固微观组织的相场法模拟研究进展

定向凝固过程中的界面形态对凝固组织有着决定性作用，相场法可以很好地展示凝固过程界面形态的演化。阐述了二元合金定向凝固相场方法数值模拟的基本原理及国内外研究现状，以Ni-Cu二元合金为例，采用相场法模拟了定向凝固过程中界面形态的演化，并指出该领域目前所面临的问题及进一步的研究方向。     

相场法模拟凝固微观组织演化研究进展

相场法是凝固组织模拟中最有潜力的方法之一,近年来已成为凝固领域研究的热点.本文论述了相场法模拟凝固微观组织的原理,并分别介绍了无流动和流动条件下相场法模拟自由枝晶、定向凝固界面及小平面枝晶在国内外的研究进展,指出了进一步的研究方向.     

定向凝固微观组织相场法模拟进展

凝固过程中固液界面形态对凝固组织有着决定性作用,针对微观组织数值模拟研究,相场法可以很好地展示凝固过程固液界面形态的演变.在调研和查阅了大量资料的基础上,着重介绍了相场法数值模拟的基本原理及其在定向凝固的微观组织模拟国内外研究概况;最后,分析了相场模型的不足并指出了该领域研究中亟需解决的问题及其发展方向.