有限场法论文-张健

有限场法论文-张健

导读:本文包含了有限场法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:枝晶生长,相场模型,有限元,网格自适应

有限场法论文文献综述

张健[1](2008)在《基于有限元方法的晶体生长过程相场法模拟》一文中研究指出枝晶的生长,如雪花的形成、合金液中晶粒的生长等,是相变领域中一个极为重要的前沿性课题。通过对晶体生长过程进行数值模拟来了解各种因素对晶体微观组织的影响在实际中具有重要意义,而且也将对晶体的制造过程起到指导作用。相场模型是近年来最重要的晶体生长微观组织定量模拟方法,但由于晶体生长问题涉及众多不同尺度的物理量,使得相场模型数值求解计算量巨大,目前有限的计算资源限制了其在模拟晶体生长方面的应用。因此,如何降低求解计算量和存储量,拓展可求解区域的空间尺度是当前相场模拟所面临的主要问题。本论文基于WBM相场模型模拟了二元合金晶核在二维空间的生长过程,在模拟过程中采用有限元及网格自适应方法有效降低了计算量。通过数值模拟,研究了初始晶核形状对固液界面的影响,结果表明,晶体的形貌在很大程度上与初始晶核形状、固液界面能的各向异性强度及初始晶核的对称性有关系。(本文来源于《上海交通大学》期刊2008-01-01)

赵达文,杨根仓,王锦程,朱耀产,于艳梅[2](2006)在《过冷纯物质凝固的相场法的自适应有限元模拟》一文中研究指出采用自适应有限元法求解了过冷纯物质凝固相场模型.以Zienkiewicz方法进行误差估计,以四分树作为自适应网格数据结构,采用网格细分法生成并动态调整自适应网格.同时采用高阶插值方法精确计算了枝晶生长速度Vtip和枝晶尖端半径ρtip.结果表明,采用自适应网格可将计算时间和存储空间降低一阶.在枝晶生长初期的瞬态过程中,枝晶尖端生长速度比尖端半径更快达到稳态值.(本文来源于《自然科学进展》期刊2006年08期)

赵达文,杨根仓,王锦程,朱耀产[3](2006)在《过冷熔体凝固行为的自适应有限元相场法模拟》一文中研究指出通过自适应有限元法求解相场模型,对过冷熔体中自由枝晶生长行为进行了数值模拟。自适应有限元法可减少计算量,提高求解速度,并同时降低存储空间的需求。模拟结果表明,随着各向异性系数ε4的增加,枝晶生长速度Vtip线性增大,而尖端半径rtip以指数方式减小。进一步研究表明界面稳定性系数σ随各向异性系数ε4的增大而增大。(本文来源于《材料导报》期刊2006年04期)

赵达文[4](2005)在《过冷熔体凝固的相场法自适应有限元模拟》一文中研究指出相场模型是近年来出现的最重要的凝固微观组织定量模拟方法。由于凝固问题涉及从10~(-9)m到10~(-3)m多个尺度的物理过程,导致相场模型数值求解计算量非常巨大,极大地限制了其在凝固微观组织模拟中的应用。因此,如何降低求解计算量和存储量,拓展可求解区域的空间尺度是当前相场模拟所面临的主要问题。同时现代,凝固理论和实践都表明,固/液界面的各向异性对晶体生长方式的选择有着深刻的影响,但由于多年来在数学分析和实验研究上存在的极大困难,对这一问题一直未有系统的定量研究。 因此,本文在建立一套可靠、高效的相场模型自适应有限元求解方法的基础上,对过冷熔体中的晶体生长行为进行了定量相场模拟,深入探讨了过冷度、界面能各向异性、动力学各向异性等诸多因素作用下的晶体生长机制。本文的主要内容和获得的重要结论为: 1.建立了高效的动念自适应网格生成方法。采用Zienkiewicz-Zhu方法对单元误差进行估计,通过定义复合场Ψ并使用质量集总方法降低误差估计的计算消耗。以四分树为数据结构,建立了网格细分法生成自适应网格算法。采用该算法,求解所需计算时间由均匀网格的N_n~L~3降低到N_a~L~2,内存需求由M_n~L~2降低到M_a~L。 2.针对自适应网格数据结构提出了高效的MSR数据结构的生成算法。编程实现了大型线性方程组的ICCG和GMRES求解方法。 3.标定了△x/W_0、R_0取值对网格各向异性的影响。网格各向异性随着△x/W_0的增大而增大,但与R_0取值无关;低各向异性下必须考虑网格各向异性的影响,而ε_4>0.03时,网格各向异性的影响可以忽略。 4.研究了界面能各向异性对枝晶生长过程的作用。枝晶尖端稳态生长速度V_(tip)随过冷度的增大而线性增大;在△<0.85时,枝晶尖端半径ρ_(tip)。随过冷度增大而减小;而当△>0.85时,则随过冷度增大而增大。枝晶生长速度V_(tip)随各向异性系数ε_4的增加而线性增加,尖端半径ρ_(tip)以指数方式减小。稳定性常数ρ~*随着ε_4的增大以幂函数形式增大,而与过冷度△无关。 5.考察了ε_4=0,ε_k≠0条件下的晶体生长过程。当ε_k=-0.02,固相以枝晶生长方式沿〈100〉晶向生长;当ε_k=0.01,0.02时,固相以分形方式生长,生长速度随分叉过程的进行呈周期性波动:ε_k>0.03时,固相以枝晶生长方式沿〈110〉晶向(本文来源于《西北工业大学》期刊2005-11-01)

有限场法论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用自适应有限元法求解了过冷纯物质凝固相场模型.以Zienkiewicz方法进行误差估计,以四分树作为自适应网格数据结构,采用网格细分法生成并动态调整自适应网格.同时采用高阶插值方法精确计算了枝晶生长速度Vtip和枝晶尖端半径ρtip.结果表明,采用自适应网格可将计算时间和存储空间降低一阶.在枝晶生长初期的瞬态过程中,枝晶尖端生长速度比尖端半径更快达到稳态值.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

有限场法论文参考文献

[1].张健.基于有限元方法的晶体生长过程相场法模拟[D].上海交通大学.2008

[2].赵达文,杨根仓,王锦程,朱耀产,于艳梅.过冷纯物质凝固的相场法的自适应有限元模拟[J].自然科学进展.2006

[3].赵达文,杨根仓,王锦程,朱耀产.过冷熔体凝固行为的自适应有限元相场法模拟[J].材料导报.2006

[4].赵达文.过冷熔体凝固的相场法自适应有限元模拟[D].西北工业大学.2005

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有限场法论文-张健
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