超塑性变形的三维晶粒重排研究 被引量：2

1

作者 刘志义 崔建忠 白光润 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 1995年第5期28-32,共5页

在总结超塑变形二维晶粒重排模型基础上，研究了超塑变形三维晶粒重排。金相观察表明：１号铝锂合金板状试样宽度方向边层微细晶粒填入中心层大晶粒在拉伸方向产生的空洞而实现晶粒重排。通过扫描电镜观察了晶粒涌出及２号铝锂合金中大... 在总结超塑变形二维晶粒重排模型基础上，研究了超塑变形三维晶粒重排。金相观察表明：１号铝锂合金板状试样宽度方向边层微细晶粒填入中心层大晶粒在拉伸方向产生的空洞而实现晶粒重排。通过扫描电镜观察了晶粒涌出及２号铝锂合金中大Ａｌ３Ｚｒ相在变形时的转动情况。研究表明，微细晶粒是通过晶粒转动填入空洞的，该过程是一个能量降低的过程。宽度方向微细晶粒的运动解释了超塑变形的试样宽度尺寸的减小及试样板边缘局部颈缩迁移的现象。 展开更多

关键词 超塑性 三维晶粒 重排 铝锂合金 变形 晶粒

下载PDF 职称材料

316L不锈钢的三维晶粒与晶界形貌特征及尺寸分布 被引量：7

2

作者 刘廷光 夏爽 +1 位作者 白琴 周邦新 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期868-876,共9页

使用连续截面法结合三维电子背散射衍射(3D-EBSD)技术研究了316L不锈钢的三维显微组织,重点分析了晶粒和晶界的三维形貌特征及各特征参数的分布规律,包括晶粒尺寸、晶粒表面积、晶粒的晶界面数、晶界尺寸和晶粒的平均晶界尺寸,并统计分... 使用连续截面法结合三维电子背散射衍射(3D-EBSD)技术研究了316L不锈钢的三维显微组织,重点分析了晶粒和晶界的三维形貌特征及各特征参数的分布规律,包括晶粒尺寸、晶粒表面积、晶粒的晶界面数、晶界尺寸和晶粒的平均晶界尺寸,并统计分析了各特征参数之间的关系。结果表明:316L不锈钢的三维晶粒和三维晶界的形貌特征参数均服从对数正态分布,各参数与晶粒尺寸之间的关系符合幂函数。另外,由于存在大量孪晶,造成316L不锈钢的三维晶粒形貌十分复杂,且尺寸越大的晶粒形貌越复杂,晶界面数越多,表面积越大,与等轴晶的偏离也越大。 展开更多

关键词 316L不锈钢 三维电子背散射衍射 三维显微组织 三维晶粒 三维晶界

原文传递

基于元胞自动机的三维晶粒长大动力学研究 被引量：1

3

作者 李伟 楚志兵 +5 位作者 王环珠 苏辉 薛春 帅美荣 李玉贵 马立峰 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4088-4096,共9页

基于热力学转换机制和能量跃迁原理,采用Metropolis算法改进的元胞自动机模型,对AZ31镁合金三维晶粒长大过程进行仿真研究,并对其晶粒尺寸与晶粒长大动力学进行统计分析。仿真结果表明:采用改进转变规则后的元胞自动机模型更加接近于实... 基于热力学转换机制和能量跃迁原理,采用Metropolis算法改进的元胞自动机模型,对AZ31镁合金三维晶粒长大过程进行仿真研究,并对其晶粒尺寸与晶粒长大动力学进行统计分析。仿真结果表明:采用改进转变规则后的元胞自动机模型更加接近于实际三维晶粒的正常长大过程。在模拟过程中,系统总自由能降低,不同时刻晶粒尺寸均呈现正态分布。晶粒直径与平均晶粒直径的比值R/Rm≈1.0的晶粒分布最多,满足晶粒演变最小能量准则。分析晶粒长大动力学可知,三维晶粒长大遵循晶粒演变过程中平均晶粒尺寸随时间变化的关系,晶粒长大指数为0.47941,非常接近于理论值0.5。通过实验对AZ31镁合金保温过程中晶粒尺寸变化规律进行研究,验证了建立的三维元胞自动机模型的可靠性与准确性。 展开更多

关键词 三维晶粒 转变规则 晶粒尺寸分布 晶粒长大动力学

原文传递

第二相粒子含量对基体晶粒长大影响的计算机仿真研究 被引量：15

4

作者 宋晓艳 谷南驹 +1 位作者 刘国权 王宝奇 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期592-596,共5页

利用作者自行开发和改良的MonteCarlo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... 利用作者自行开发和改良的MonteCarlo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，并由几何模型绘出了证明．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。 展开更多

关键词 第二相粒子 三维晶粒长大 计算机仿真 复相材料

下载PDF 职称材料

三维晶粒长大速率方程的大尺度Potts模型Monte carlo仿真验证 被引量：14

5

作者 王浩 刘国权 秦湘阁 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期13-18,共6页

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dV_f/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... 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dV_f/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. 展开更多

关键词 三维晶粒长大 拓扑依赖性长大速率方程 POTTS模型 MONTE Caxlo仿真

下载PDF 职称材料

一类新的体视学用三维晶粒组织仿真模型 被引量：6

6

作者 刘国权 宋晓艳 +1 位作者 陈雨来 蒋宏潮 《中国体视学与图像分析》 1998年第3期129-133,共5页

本文将体视学关系式分成基本公式、基于特别设计的无偏统计取样策略的关系式及基于模型的关系式。后一类关系式的可靠性强烈依赖于所用模型与所研究组织的接近程度。借助于改进的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法，本文建立了一类比单一形状晶... 本文将体视学关系式分成基本公式、基于特别设计的无偏统计取样策略的关系式及基于模型的关系式。后一类关系式的可靠性强烈依赖于所用模型与所研究组织的接近程度。借助于改进的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法，本文建立了一类比单一形状晶粒经典模型和随机几何模型更接近实际材料的三维晶粒组织仿真模型。 展开更多

关键词 三维晶粒组织模型 可视化仿真 体视学 晶粒尺寸分布

下载PDF 职称材料

不同初始组织的3D晶粒长大仿真及其准稳态分布研究 被引量：7

7

作者 王浩 刘国权 秦湘阁 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期126-130,共5页

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Potts模型MonteCarlo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。... 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Potts模型MonteCarlo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。 展开更多

关键词 三维晶粒长大 MONTE Carlo仿真 晶粒尺寸分布

下载PDF 职称材料

基于MacPherso-Srolovitz拓扑依赖速率方程的三维晶粒尺寸分布研究 被引量：5

8

作者 王浩 刘国权 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期769-774,共6页

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一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... 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一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. 展开更多

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

下载PDF 职称材料

Weibull尺寸分布晶粒组织演变的仿真研究 被引量：4

9

作者 王浩 刘国权 秦湘阁 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期848-853,共6页

采用一种改进的Potts模型Monte Carlo算法,对具有Weibull尺寸分布(参数β=3.47)的晶粒组织进行了3D正常晶粒长大过程的仿真研究.仿真结果表明:整个晶粒长大过程遵循抛物线长大规律,晶粒生长指数为0.501,非常接近理论值0.5.晶粒长大过程... 采用一种改进的Potts模型Monte Carlo算法,对具有Weibull尺寸分布(参数β=3.47)的晶粒组织进行了3D正常晶粒长大过程的仿真研究.仿真结果表明:整个晶粒长大过程遵循抛物线长大规律,晶粒生长指数为0.501,非常接近理论值0.5.晶粒长大过程可分为过渡阶段与准稳态长大两个阶段.Weibull尺寸分布参数β由过渡阶段的3.47逐渐演变为准稳态阶段的2.76,准稳态阶段晶粒尺寸分布参数保持β=2.76不变.晶粒的平均面数〈f〉随仿真时间的增加而增大,在准稳态阶段后期趋近于稳定数值.晶粒面数分布为Lognormal分布,最高频率面数f为10,个体晶粒面数范围为3～43. 展开更多

关键词 三维晶粒长大 晶粒尺寸分布 POTTS模型 计算机仿真 拓扑学

原文传递

基于Hillert速率方程的准稳态三维晶粒尺寸分布的再讨论 被引量：3

10

作者 王超 刘国权 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2004年第1期34-41,共8页

以Hillert三维个体晶粒长大的速率方程为基础,重新求解了晶粒长大的连续方程.认为准稳态条件下晶粒尺寸的分布形式有多种,但其在形式上都表现为峰值偏左,与仿真结果的一致性证实了解析解的可靠性.

关键词 Hillert速率方程 准稳态 晶粒尺寸分布 三维晶粒长大 连续方程 无应变多晶材料

原文传递

基于SPPARKS的三维晶粒长大动力学蒙特卡罗模拟 被引量：2

11

作者 黄龙霄 王晓勉 秦湘阁 《中国体视学与图像分析》 2017年第2期145-150,共6页

为了对晶粒长大动力学理论方程进行验证,采用SPPARKS和动力学蒙特卡罗算法对于大尺度三维多晶组织的演变进行了模拟,研究了模型温度对晶粒长大过程中多晶组织演变的影响,对于晶粒长大过程中晶粒尺寸的变化以及尺寸分布情况进行了统计分... 为了对晶粒长大动力学理论方程进行验证,采用SPPARKS和动力学蒙特卡罗算法对于大尺度三维多晶组织的演变进行了模拟,研究了模型温度对晶粒长大过程中多晶组织演变的影响,对于晶粒长大过程中晶粒尺寸的变化以及尺寸分布情况进行了统计分析,并讨论了模型尺寸的影响。结果表明晶粒长大动力学关系符合抛物线规律,尺寸分布采用Weibull函数进行描述更精确,模型尺寸越大,获得的晶粒长大动力学和尺寸分布就越精确。 展开更多

关键词 三维晶粒长大 晶粒长大动力学 晶粒尺寸分布 动力学蒙特卡罗

下载PDF 职称材料

凸形多面体个体晶粒的三维von Neumann准确方程 被引量：3

12

作者 王浩 刘国权 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1332-1334,共3页

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... 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. 展开更多

关键词 三维晶粒长大 von Neumann方程 曲率 平均切直径

下载PDF 职称材料

颗粒复合材料中的三维晶粒长大与显微组织仿真设计研究 被引量：2

13

作者 刘国权 宋晓艳 +3 位作者 于海波 贾成厂 秦湘阁 张禹 《中国体视学与图像分析》 2003年第1期55-58,共4页

本文首先报告了作者自行研制的单相块材和颗粒增强复合材料中2D和3D晶粒组织演变过程Monte Carlo仿真算法和软件;继而扼要讨论了相关的理论发现及其在复合材料显微组织建模与设计中的应用。与多种真实材料实验数据比较研究表明,本文研... 本文首先报告了作者自行研制的单相块材和颗粒增强复合材料中2D和3D晶粒组织演变过程Monte Carlo仿真算法和软件;继而扼要讨论了相关的理论发现及其在复合材料显微组织建模与设计中的应用。与多种真实材料实验数据比较研究表明,本文研究成果比文献中已有理论模型和仿真方法更适合于研究和预报复相材料中第二相粒子对基体晶粒组织热稳定性的影响规律。 展开更多

关键词 三维晶粒长大 显微组织稳定性 颗粒增强复合材料 仿真设计

下载PDF 职称材料

两种三维晶粒长大理论模型的比较 被引量：2

14

作者 王耀华 王浩 刘国权 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期171-173,共3页

对两种具有代表性的晶粒长大速率模型,三维von Neumann方程和三维Hillert方程进行了比较研究,分析了两理论模型之间的异同及内在联系。结果表明:二者分别是基于晶界的积分平均曲率和平均平均曲率的曲率驱动长大速率模型;结合三维晶粒的... 对两种具有代表性的晶粒长大速率模型,三维von Neumann方程和三维Hillert方程进行了比较研究,分析了两理论模型之间的异同及内在联系。结果表明:二者分别是基于晶界的积分平均曲率和平均平均曲率的曲率驱动长大速率模型;结合三维晶粒的拓扑-尺寸抛物线统计关系,三维von Neumann方程可以转化为Hillert方程;两种速率理论模型分别从个体角度和分组统计平均角度阐述了三维晶粒长大动力学。 展开更多

关键词 三维晶粒长大理论模型 von Neumann方程 Hillert方程 积分平均曲率 平均平均曲率

原文传递

凸形晶粒的各向异性三维von Neumann方程研究

15

作者 王浩 刘国权 栾军华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期479-482,共4页

三维晶粒长大规律是材料科学研究的核心问题之一,本文通过考虑实际多晶组织中晶界能和晶界迁移率的不均匀性和各向异性因素对晶粒三晶棱处两面角大小的影响,借助经典体视学中晶粒界面积分平均曲率与平均切直径的关系,经推导得到了适合... 三维晶粒长大规律是材料科学研究的核心问题之一,本文通过考虑实际多晶组织中晶界能和晶界迁移率的不均匀性和各向异性因素对晶粒三晶棱处两面角大小的影响,借助经典体视学中晶粒界面积分平均曲率与平均切直径的关系,经推导得到了适合于凸形晶粒的一般性三维von Neumann方程,结果表明实际凸形晶粒的准确长大速率可以表示为晶粒的平均切直径、三晶棱总长度和三晶棱处两面角的函数.所得方程经过了Kelvin十四面体和5种规则多面体验证,对于三维von Neumann方程(Nature,2007,446:1053)进一步推广并应用于实际金属和陶瓷材料具有重要的意义. 展开更多

关键词 三维晶粒长大 各向异性 von Neumann方程 平均切直径

原文传递

MacPherson-Srolovitz晶粒长大速率方程的仿真验证

16

作者 王浩 刘国权 +2 位作者 岳景朝 栾军华 秦湘阁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第F06期137-140,共4页

2007年MacPherson和Srolovitz联合推导出一个三维个体晶粒长大的准确速率方程,但并未给出实验或计算机仿真的验证.采用Potts模型Monte Carlo方法对该速率方程进行了大尺度仿真验证.结果表明,仿真数据与MacPherson-Srolovitz速率方程符... 2007年MacPherson和Srolovitz联合推导出一个三维个体晶粒长大的准确速率方程,但并未给出实验或计算机仿真的验证.采用Potts模型Monte Carlo方法对该速率方程进行了大尺度仿真验证.结果表明,仿真数据与MacPherson-Srolovitz速率方程符合很好,从而初步证实了该速率方程,即三维晶粒长大速率是晶粒棱长和晶粒平均宽度的函数. 展开更多

关键词 三维晶粒长大 速率方程 MONTE Carlo仿真

原文传递

一种面向对象的三维晶粒形貌建模与仿真算法

17

作者 王仁芳 陈家新 《计算机仿真》 CSCD 2004年第3期31-34,共4页

该文提出了一种面向对象的三维晶粒形貌建模与仿真算法。首先根据微观组织模拟的连续形核模型和晶粒的细胞生长法 ,对多晶体凝固过程中晶粒组织进行了三维建模 ,同时利用面向对象的方法 ,构造多晶体的数据模型和数据结构 ,然后采用CSG/B... 该文提出了一种面向对象的三维晶粒形貌建模与仿真算法。首先根据微观组织模拟的连续形核模型和晶粒的细胞生长法 ,对多晶体凝固过程中晶粒组织进行了三维建模 ,同时利用面向对象的方法 ,构造多晶体的数据模型和数据结构 ,然后采用CSG/B -rep混合表示方法建立多晶体仿真模型。该算法在PC机上实验表明 ,所建模型较好地仿真了三维多晶体组织 ,因此该算法为多晶体晶粒三维形貌的研究提供了一种行之有效的方法。 展开更多

关键词 面向对象 三维晶粒形貌建模 材料 显微组织 计算机仿真 算法

下载PDF 职称材料

基于Monte Carlo Potts方法的三维大尺度晶粒组织仿真模型及定量表征 被引量：5

18

作者 秦湘阁 刘国权 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期49-52,109,共5页

为改善三维晶粒组织可视化模型的统计性,采用Monte Carlo Potts方法建立了材料多晶体组织的一种大尺度三维数字化模型,并实现了其定量表征和三维可视化.逾万晶粒的统计结果表明,该模型的平均晶粒面数为13.8±0.1,晶粒尺寸分布和晶... 为改善三维晶粒组织可视化模型的统计性,采用Monte Carlo Potts方法建立了材料多晶体组织的一种大尺度三维数字化模型,并实现了其定量表征和三维可视化.逾万晶粒的统计结果表明,该模型的平均晶粒面数为13.8±0.1,晶粒尺寸分布和晶粒面数分布均可用Log-normal函数近似拟合,与实际材料晶粒组织情况相近. 展开更多

关键词 MONTE Carlo POTTS 三维大尺度晶粒组织 蒙特卡罗模拟 晶粒尺寸分布 晶粒拓扑学 显微组织

下载PDF 职称材料