熱加工過(guò)程靜態(tài)再結(jié)晶的元胞自動(dòng)機(jī)模擬.pdf

1、元胞自動(dòng)機(jī)是復(fù)雜體系的一種理想化模型，特別適合于處理那些難以用數(shù)學(xué)定量描述的復(fù)雜動(dòng)態(tài)體系問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，元胞自動(dòng)機(jī)方法已經(jīng)成功地應(yīng)用于很多領(lǐng)域。在材料加工領(lǐng)域，元胞自動(dòng)機(jī)方法在微觀組織及其演變規(guī)律的模擬上體現(xiàn)了特有的優(yōu)越性。 結(jié)合物理冶金的基本原理，采用元胞自動(dòng)機(jī)方法，建立了均勻及非均勻靜態(tài)再結(jié)晶的二維元胞自動(dòng)機(jī)模型，研究了不同的參數(shù)和算法下該模型的行為，動(dòng)態(tài)地顯示了熱加工過(guò)程再結(jié)晶晶核的生成和長(zhǎng)大過(guò)程。在前面工

2、作的基礎(chǔ)上，該模型將微觀組織的演化過(guò)程與宏觀的熱加工參數(shù)相耦合，模擬了16MnR鋼的靜態(tài)再結(jié)晶行為。 本文的主要內(nèi)容如下：1.查閱國(guó)內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)，掌握元胞自動(dòng)機(jī)方法的基本思想，把再結(jié)晶過(guò)程微觀組織的演化規(guī)律表述為元胞自動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)化規(guī)則。 2.基于Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov(JMAK)理論的假設(shè)，用元胞自動(dòng)機(jī)方法建立了模擬均勻靜態(tài)再結(jié)晶過(guò)程的模型，模擬結(jié)果與理論結(jié)果符合良好，驗(yàn)證了模型的正

3、確性。 3.以均勻再結(jié)晶所得到的微觀組織做為母相組織，建立了非均勻靜態(tài)再結(jié)晶的元胞自動(dòng)機(jī)模型。通過(guò)模擬計(jì)算得出再結(jié)晶的微觀組織形貌及晶粒面積分布規(guī)律與形核率有關(guān)。 4.利用面向?qū)ο蟮腗ATLAB語(yǔ)言，將界面及圖像顯示的程序嵌入到模擬再結(jié)晶的主程序當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了再結(jié)晶過(guò)程微觀組織演化的動(dòng)態(tài)可視化模擬。 5.模型的應(yīng)用。研究并模擬了熱加工過(guò)程中變形溫度、變形程度、初始晶粒尺寸對(duì)16MnR鋼靜態(tài)再結(jié)晶行為的影響，結(jié)果與實(shí)