基于物质跃迁能垒改进正常晶粒长大的Monte Carlo模拟

在采用改进的Monte Carlo方法模拟正常晶粒的长大过程时,考虑到实际晶粒长大过程中物质状态跃迁需克服一定能垒,把跃迁能垒引入到状态跃迁概率计算中,使模拟过程所含物理意义更为明确。模拟结果表明:在各种模拟条件下得到的模拟晶粒长大指数为0.472～0.493,接近理论的晶粒长大指数(0.5)。改变模拟温度和能垒等模拟条件后,得到的晶粒形貌演变过程、晶界分布拓扑特征以及晶粒长大速率等模拟结果也均与晶粒长大动力学相关理论和实际晶粒长大规律相吻合。

MC方法模拟晶粒长大的改进算法和晶粒数统计的研究

基于材料等温下所有晶粒长大的同步性,认为单元进行再取向尝试时采用随机提取更符合物理模型,且所有单元全部提取并完成一次再取向尝试记为一个MCS,弥补了以往模拟中采用逐一提取单元的不足。晶粒长大模拟结果符合大晶粒不断变大且有相似性,小晶粒的无规则随机变小的规律。采用了对晶粒个数、面积的精确统计算法,得出晶粒长大指数达到0.48～0.51。