基于相场方法模拟均匀过冷度场下的金属晶体结晶过程

创作时间:

作者:

@小白创作中心

基于相场方法模拟均匀过冷度场下的金属晶体结晶过程

引用

CSDN

https://m.blog.csdn.net/m0_60703264/article/details/134085695

金属结晶是材料科学中的重要研究领域之一。相场方法是一种常用的模拟金属结晶的方法。本文将介绍基于相场方法模拟均匀过冷度场下的金属晶体结晶过程的算法步骤。

🔥 内容介绍

金属结晶是材料科学中的重要研究领域之一。相场方法是一种常用的模拟金属结晶的方法。本文将介绍基于相场方法模拟均匀过冷度场下的金属晶体结晶过程的算法步骤。

建立相场模型
首先，需要建立一个相场模型。相场模型是描述材料结构和性质的数学模型。在相场模型中，每个点都有一个相场变量，用来描述该点的相状态。在金属结晶中，相场变量通常表示晶体的取向和形态。
设定初始条件
在模拟金属结晶过程前，需要设定一些初始条件。例如，需要设定金属的化学成分、温度、过冷度等参数。这些参数会影响金属晶体结晶的过程和结果。
模拟过冷度场
在金属结晶过程中，过冷度场是一个重要的因素。过冷度是指金属的温度低于其熔点，但还未形成晶体的状态。在模拟金属结晶过程中，需要先模拟过冷度场，以便后续的晶体生长模拟。
模拟晶体生长
在模拟晶体生长过程中，需要考虑晶体的取向和形态。相场模型可以描述晶体的取向和形态，因此可以用来模拟晶体生长的过程。在晶体生长过程中，晶体会沿着能量最低的方向生长。因此，在模拟晶体生长时，需要考虑晶体的能量。
可视化结果
最后，需要将模拟结果可视化。可视化结果可以帮助研究人员更好地理解金属结晶过程。通常，可视化结果可以用三维图形显示。
总之，基于相场方法模拟均匀过冷度场下的金属晶体结晶过程需要经过建立相场模型、设定初始条件、模拟过冷度场、模拟晶体生长和可视化结果等步骤。这些步骤需要细致地设计和实施，以获得准确的模拟结果。

📣 部分代码

N=300;  
step_num=300;  
step_num1=1;  
step_num2=150;  
step_num3=350;  
step_num4=500;  
tt=0;  
%晶粒初始化(细胞生长法)  
for i=1:N  
    L(randi(Ln),randi(Ln))=randi(Q);  % 对L矩阵任意行任意列设定随机数 randi(Q)  
end  
%% LL预留一条边界轮廓=0  
LL=zeros(Ln+2);  
LL(2:end-1,2:end-1) = L;  
% 设定L 后 ，得到凝固初始点，其他没有形核的点都为0  
  %% ----*****  
while all(all(L))==0  %当L矩阵还有  
   for i=2:(Ln+1)  
       for j=2:(Ln+1)  
           A=[LL(i-1,j-1),LL(i-1,j),LL(i-1,j+1),LL(i,j-1),LL(i,j+1),LL(i+1,j-1),LL(i+1,j),LL(i+1,j+1)]; % LL(i,j)的8个领域判别  
           a=LL(i,j);  
           %% KEY**** |或； &与；