随着材料科学和计算机技术的发展,材料的制备科学正从传统的正向研究向逆向研究过渡:从材料组分、微观结构出发,借助计算机模拟预测材料性质,以便生成满足使用要求的功能材料。金属材料的微观组织是在冶炼、铸造、成形加工、热处理工艺过程中形成的,而成形加工及热处理对其最终微观组织结构及其性能起着至关重要的作用。实际生产中,金属材料的塑性变形在宏观及介观尺度上都是不均匀的,这种不均匀性引起材料内部变形储能的不均匀分布,从而导致了退火过程中变形材料内部再结晶动力学的不一致,使退火后材料各部位的组织及性能有较大差异。
对金属材料的塑性变形过程进行有限元(Finite Element Method,FEM)分析,可以获得变形过程中金属流动及应力应变等详细信息;利用Monte Carlo(MC)方法对变形金属材料的退火过程进行计算机模拟研究,可以定量、连续、动态地观察、检测在实验室中所观察不到或检测不到的现象,更好地认识退火过程中组织演变规律及其内在机理,获得退火组织的特征参数,实现退火过程介观组织设计及其性能预报,为退火工艺优化和高性能材料设计与开发打下坚实的基础。因此,通过FEM与MC方法的耦合,既可以全面了...
【英文摘要】
With the development of material science and computer technology, science of material preparation is changing from traditional design to reverse manner. By the aid of computer, material properties can be predicted based on its components and microstructure, and the optimum manufacturing techniques can be selected to derive some functional materials which can meet the needs of actual production. The microstructure of metallic materials is formed during the process of smelting, casting, forming and heat...
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