王浩
,
刘国权
,
秦湘阁
金属学报
采用Potts模型Monte Carlo方法对3种现存的三维个体晶粒长大速率拓扑依赖性
方程进行了仿真验证. 结果表明, Rivier速率方程认为晶粒
体积变化率dVf/dt与晶粒面数f成线性关系, 与仿真
结果明显不符, 不适用于描述三维晶粒长大过程的动力
学. 当晶粒面数f≥8时, Yu-Liu速率方程和
MacPherson-Srolovitz速率方程均与仿真结果很好吻合,
表明这两者均可以用来定量描述三维晶粒长大过程的动力学；当
f＜8时, 这两个方程均与仿真结果有显著差异.
关键词:
三维晶粒长大
,
topology-dependent grain growth rate equation
王浩
,
刘国权
金属学报
由晶粒长大过程的曲率驱动本质出发, 以不同于MacPherson和Srolovitz的方法, 推导出凸型多面体晶粒的三维von Neumann关系式, 无任何其他形状假设及晶粒尺寸分布或拓扑分布要求. 在应用于凸型多面体晶粒时, 本文结果与MacPherson和Srolovitz给出的结果完全一致. 对于凸型多面体晶粒, 三维个体晶粒长大速率是晶粒平均切直径和晶粒棱总长度的函数, 符合Kinderlehrer指出的$n$维体积的变化速率仅与胞的(n-2)维特征量有关的规律.
关键词:
三维晶粒长大
,
von Neumann relation
,
curvature
,
mean caliper diameter
王浩
,
刘国权
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.11.009
由晶粒长大过程的曲率驱动本质出发,以不同于MacPherson和Srolovitz的方法,推导出凸型多面体晶粒的三维vonNeumann关系式,无任何其他形状假设及晶粒尺寸分布或拓扑分布要求.在应用于凸型多面体晶粒时,本文结果与MacPherson和Srolovitz给出的结果完全一致.对于凸型多面体晶粒,三维个体晶粒长大速率是品粒平均切直径和晶粒棱总长度的函数,符合Kinderlehrer指出的n维体积的变化速率仅与胞的(n-2)维特征量有关的规律.
关键词:
三维晶粒长大
,
von Neumann方程
,
曲率
,
平均切直径
王浩
,
刘国权
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.07.001
以MacPherson-Srolovitz提出的三维个体晶粒长大拓扑依赖速率方程以及三维晶粒组织的晶粒尺寸-晶粒面数间的抛物线型统计关系为基础,导出了相应的描述三维准稳态晶粒尺寸分布的函数族.采用纯Fe实验数据以及顶点法、基元演化法.相场模型和Monte Carlo法进行了验证,结果表明,函数族中峰值左偏的函数适合三维准稳态晶粒尺寸分布的定量表述.将该函数与Liu等提出的2种三维准稳态晶粒尺寸分布函数进行的对比表明:此3种函数的解析表达形式有所不同,但其曲线图在一定条件下相互吻合.此外,MacPherson-Srolovitz三维拓扑依赖速率方程、Hillert三维速率方程及Yu-Liu三维速率方程尽管表达形式不同均能较好地反映三维正常晶粒长大的动力学规律.
关键词:
三维晶粒长大
,
准稳态晶粒尺寸分布
,
长大速率方程
,
计算机仿真
王浩
,
刘国权
,
秦湘阁
稀有金属材料与工程
设计了晶粒尺寸分别呈β=2.96与β=3.47的Weibull分布的2种3D初始晶粒组织,采用Pons模型Monte Carlo改进算法进行了界面曲率驱动的3D晶粒长大过程的仿真研究.晶粒仿真长大过程遵循抛物线长大规律,且晶粒生长指数非常接近于理论值0.5.仿真结果表明:源于2种初始组织所得准稳态晶粒尺寸均趋于β=2.80±0.03的同种Weibull分布,准稳态晶粒面数则均呈对数正态分布.进一步分析发现,刘国权及其合作者近年来基于不同长大速率理论模型导出的两类3D准稳态晶粒尺寸分布函数与本文仿真实验所得数据相互吻合.
关键词:
三维晶粒长大
,
Monte Carlo仿真
,
晶粒尺寸分布
宋晓艳
,
谷南驹
,
刘国权
,
王宝奇
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2000.06.007
利用作者自行开发和改良的Monte Carlo计算机仿真算法,对含不同数量第二相粒子的虚拟材料基体中三维晶粒长大过程的影响进行了仿真和定量分析结果表明,随粒子体积分数增加,晶粒长大指数下降,停滞状态的晶粒尺寸分布宽度减小.通过计算机仿真获得了极限晶粒尺寸和粒子参量间的定量关系,并由几何模型给出了证明.与文献中已有理论模型、计算机仿真及实验结果进行的比较分析表明,本文所得结果与实测结果符合得更好.
关键词:
第二相粒子
,
三维晶粒长大
,
计算机仿真
