崔锴
,
许庆彦
,
于靖
,
柳百成
,
木间塚明彦
,
黑木康德
,
横山文彦
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.05.004
提出改进型Monte Carlo射线追踪法进行辐射换热计算,通过子空间的划分,并结合定向凝固的特点回避了传统辐射换热计算中角系数的直接计算,节省了计算时间.把该方法嵌入自行开发的三维模拟软件对柱状晶和单晶叶片的定向凝固过程进行了温度场模拟,并对实际叶片凝固过程进行温度场测试,模拟结果与实测结果较好吻合.
关键词:
高温合金叶片
,
改进型Monte Carlo射线追踪法
,
辐射换热
,
定向凝固
,
数值模拟
于靖
,
许庆彦
,
崔锴
,
柳百成
金属学报
基于热传输、溶质传输等基本传输过程及晶粒生长物理过程，建立了单相合金凝固过程微观组织及枝晶形貌演化的三维数学模型，并提出了新的生长模型和新的单元捕获规则，新规则在三维立方有限差分单元的基础上保证了晶粒在各个随机的优先生长方向生长时的枝晶连续性，并较好的在三维立方网格中体现出了晶粒形貌。此外，模型中考虑了成分过冷、曲率过冷和晶粒随机各向异性生长等重要因素。数值模拟结果表明，所建数学模型能够合理描述晶粒沿任意角度生长的过程，温度场、溶质场和微观组织形貌的模拟计算结果合理。多晶核定向生长模拟结果表明，多晶核定向竞争生长达到稳定状态时，枝晶间的一次枝晶臂间距与初始形核数目无关。本文所建立的模型和晶粒捕获规则适用于进一步定向凝固微观组织演化的研究。
关键词:
微观组织
,
numerical simulation
,
single phase alloy
,
dendrite alloy
于靖
,
许庆彦
,
崔锴
,
柳百成
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.07.012
基于热传输、溶质传输等基本传输过程及晶粒生长物理过程,建立了单相合金凝固过程微观组织及枝晶形貌演化的三维数学模型,并提出了新的生长模型和单元捕获规则,新规则在三维立方有限差分单元的基础上保证了晶粒在各个随机的优先生长方向生长时的枝晶连续性,并较好的在三维立方网格中体现出了晶粒形貌.此外,模型中考虑了成分过冷、曲率过冷和晶粒随机各向异性生长等重要因素.数值模拟结果表明,所建立的数学模型能够合理描述晶粒沿任意角度生长的过程,温度场、溶质场和微观组织形貌的模拟计算结果合理.多晶核定向生长模拟结果表明,多晶核定向竞争生长达到稳定状态时,枝晶间的一次枝晶臂间距与初始形核数目无关.所建立的模型和晶粒捕获规则适用于进一步定向凝固微观组织演化的研究.
关键词:
微观组织
,
数值模拟
,
单相合金
,
枝晶
,
CA模型
