基于元胞自动机的多相合金凝固过程微观组织仿真探究

王 琦 朱 花 柴耀宇 程 凯 田多冠

（太原科技大学化学与生物工程学院，山西 太原 030021）

基于元胞自动机的多相合金凝固过程微观组织仿真探究

王 琦 朱 花 柴耀宇 程 凯 田多冠

（太原科技大学化学与生物工程学院，山西 太原 030021）

多相合金凝固过程微观组织的模拟长期以来一直引起不同领域学者的广泛关注和研究，归根结底是因为其在工程应用及理论研究等方面都具有很大的价值。21世纪，计算机及电子科学技术异军突起，并得到全面发展和进步，所以研究多相合金凝固过程微观组织模拟除了可以应用传统研究方法，也可以适时地去应用计算机数值模拟方法，而且随着技术的进步，这方面的研究已经取得了长足的进步，尤其是在凝固应力场，温度场等各种场效应的数值模拟初见成效后，微观组织模拟研究有了新的发展方向和突破口。采用元胞自动机方法对比其他研究方法，对于研究凝固的各种结构模型有以下优点：将固液界面两侧的锐变转化为界面胞元固相份数的渐变，既坚持了尖锐界面的基本假设，又避免了跟踪复杂的固液界面。而且研究时所应用的模型不仅考虑了成分过冷、曲率过冷、界面能各向异性，还考虑到了界面扰动等影响枝品生长的各种不同外界影响因素。

凝固；微观组织；数值模拟；胞元自动机

金属的凝固是指金属由液态向固态的一个相变过程，该过程的研究包括以下方面：宏观方面可以研究铸件的整体结构、个别缺陷及宏观偏析等；……