| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 引言 | 第9-10页 |
| 1.2 微观组织数值模拟方法及其概况 | 第10-14页 |
| 1.2.1 确定性方法 | 第10-11页 |
| 1.2.2 随机性方法 | 第11-13页 |
| 1.2.3 相场法 | 第13-14页 |
| 1.3 相场法研究现状 | 第14-17页 |
| 1.3.1 纯物质枝晶生长相场模型 | 第14-16页 |
| 1.3.2 合金枝晶生长相场模型 | 第16-17页 |
| 1.3.3 多元合金枝晶生长相场模型 | 第17页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第17-19页 |
| 第2章 相场模型 | 第19-32页 |
| 2.1 界面模型 | 第19-21页 |
| 2.1.1 尖锐界面模型 | 第19-20页 |
| 2.1.2 扩散界面模型 | 第20-21页 |
| 2.2 相场基本模型 | 第21-23页 |
| 2.2.1 基本原理 | 第21页 |
| 2.2.2 基于熵泛函的控制方程 | 第21-22页 |
| 2.2.3 基于Helmholtz自由能泛函相场模型 | 第22-23页 |
| 2.3 二元合金相场模型 | 第23-27页 |
| 2.3.1 相场控制方程 | 第23-25页 |
| 2.3.2 溶质场控制方程 | 第25-27页 |
| 2.3.3 温度场控制方程 | 第27页 |
| 2.4 三元合金相场模型 | 第27-28页 |
| 2.5 相场参数 | 第28-29页 |
| 2.5.1 二元合金模型相场参数 | 第28-29页 |
| 2.5.2 三元合金模型相场参数 | 第29页 |
| 2.6 各向异性 | 第29-30页 |
| 2.7 扰动 | 第30-31页 |
| 2.8 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 相场模型的数值计算及后处理 | 第32-38页 |
| 3.1 控制方程的离散 | 第32-34页 |
| 3.1.1 相场方程的离散 | 第32-33页 |
| 3.1.2 溶质场方程的离散 | 第33页 |
| 3.1.3 温度场方程的离散 | 第33-34页 |
| 3.2 稳定性条件 | 第34页 |
| 3.3 初始条件和边界条件的设定 | 第34页 |
| 3.4 程序的实现及可视化处理 | 第34-36页 |
| 3.4.1 程序的编制 | 第34-35页 |
| 3.4.2 模拟结果的可视化 | 第35-36页 |
| 3.5 枝晶生长参数的计算 | 第36-37页 |
| 3.5.1 枝晶尖端生长速度 | 第37页 |
| 3.5.2 枝晶尖端半径 | 第37页 |
| 3.5.3 固相率 | 第37页 |
| 3.6 本章小结 | 第37-38页 |
| 第4章 三元合金单晶粒枝晶生长过程相场模拟 | 第38-55页 |
| 4.1 枝晶生长演化过程 | 第38-42页 |
| 4.1.1 枝晶生长形貌 | 第38-40页 |
| 4.1.2 枝晶生长溶质场分布 | 第40-41页 |
| 4.1.3 枝晶生长温度场分布 | 第41-42页 |
| 4.2 各向异性参数对枝晶生长的影响 | 第42-44页 |
| 4.3 扰动对枝晶生长的影响 | 第44-45页 |
| 4.4 过冷度对枝晶生长的影响 | 第45-50页 |
| 4.4.1 枝晶形貌 | 第46-47页 |
| 4.4.2 溶质场分布 | 第47-49页 |
| 4.4.3 温度场的分布 | 第49-50页 |
| 4.5 Mg元素含量对枝晶生长的影响 | 第50-54页 |
| 4.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 第5章 三元合金多晶粒枝晶生长过程相场模拟 | 第55-66页 |
| 5.1 多晶粒枝晶生长演化过程 | 第55-60页 |
| 5.2 过冷度对多晶粒枝晶生长的影响 | 第60-63页 |
| 5.3 凝固潜热对多晶粒枝晶生长的影响 | 第63-65页 |
| 5.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 第6章 模拟结果的试验验证 | 第66-70页 |
| 6.1 试验材料与设备 | 第66页 |
| 6.2 试验方案 | 第66页 |
| 6.3 试验结果分析 | 第66-69页 |
| 6.3.1 冷却曲线 | 第66-68页 |
| 6.3.2 枝晶形貌 | 第68-69页 |
| 6.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 第7章 结论与展望 | 第70-72页 |
| 致谢 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-77页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第77页 |