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二元合金三维枝晶生长的相场法数值模拟
引用本文:朱昌盛,冯力,王智平,肖荣振.二元合金三维枝晶生长的相场法数值模拟[J].机械工程学报,2009,45(1).
作者姓名:朱昌盛  冯力  王智平  肖荣振
作者单位:1. 兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,兰州,730050;兰州理工大学CAD中心,兰州,730050
2. 兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,兰州,730050
基金项目:教育部高等学校博士学科点专项科研基金,兰州理工大学博士基金,甘肃省有色金属新材料重点实验室开放基金 
摘    要:三维枝晶生长相场法模拟由于计算量巨大,同时无法证明微观可解理论是否适用于三维相场模型,因此,对该领域的研究相对较少且进展缓慢.基于耦合温度场与溶质场的相场模型,设计基于动态计算区域的加速算法求解相场模型,以Ni-Cu二元合金的三维模拟计算为例对加速算法进行验证,成功实现了单机上难以实现的三维枝晶生长过程的模拟计算.计算结果表明,模拟计算真实地再现了二元合金三维凝固过程中树枝晶的生长过程,并得到了与结晶理论相一致的枝晶生长规律.加速算法可大大减小计算时间,降低计算模拟对计算机硬件的依赖性,加速效果明显,冗余量小,精确度高,模拟结果更接近工程实际.

关 键 词:相场方法  枝晶生长  微观组织  数值模拟

Numerical Simulation of Three-dimensional Dendritic Growth for a Binary Alloy Using Phase-field Method
ZHU Changsheng,FENG Li,WANG Zhiping,XIAO Rongzhen.Numerical Simulation of Three-dimensional Dendritic Growth for a Binary Alloy Using Phase-field Method[J].Chinese Journal of Mechanical Engineering,2009,45(1).
Authors:ZHU Changsheng  FENG Li  WANG Zhiping  XIAO Rongzhen
Abstract:Due to the enormous computing amount of 3-D phase-field simulation of dendritic growth,at the same time,whether the microscopic solvability theory is applicable to the 3D phase-field model or not cannot be proved,therefore,the research in the field is relatively scarce,also,the progress is slow.Based on the phase-field approach which incorporates both beat and solute equations,an accelerated arithmetic algorithm of the dynamic computing regions is designed to solve phase-field model,taking Ni-Cu binary allo...
Keywords:Phase-field method  Dendritic growth  Microstructure  Numerical simulation  
本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录!
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