过冷熔体中枝晶生长的相场法模拟

伍智勇; 黄智恒

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过冷熔体中枝晶生长的相场法模拟

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利用相场法模拟过冷熔体在凝固过程中枝晶的生长过程和形貌，研究各向异性和潜热对枝晶生长的影响，讨论求解域的大小和几何形状对枝晶形貌的影响。各向异性越大，枝晶沿选定方向生长的趋势越强，枝晶生长越快；潜热越大，枝晶间竞争越激烈，凝固则越慢，并且大小和几何形状都会影响枝晶形貌。最后从数值方法、初值设置和网格单元等方面分析了数值误差对模拟结果的影响。结果显示：由于数值误差的存在和相场方程的高度非线性，不同的数值方法模拟的枝晶形貌不同，采用有限元法时枝晶较长；而初核设置的方法也可能影响枝晶形貌，如导致枝晶分裂；不同的网格划分方式也会影响模拟结果，矩形网格下固液界面保持平整，而三角网格下固液界面变得凹凸不平。

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来源
《中国科技论文》 |2013年第2期|P.87-92|共6页
作者
伍智勇; 黄智恒;
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作者单位

中山大学物理科学与工程技术学院,广州510275;

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原文格式 PDF
正文语种 CHI
中图分类纯金属的组织与相结构;
关键词
材料微结构; 枝晶; 晶粒生长; 相场法; 有限元法; 计算机模拟;

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