DEFORM-3D后处理中离散晶格微观组织演变模型 介绍
1.跟踪选项窗 2.离散晶格窗 3.边界条件窗
4.晶粒边界和临界窗 5.位错密度常数窗 6.再结晶现象窗
7.新晶粒晶核条件窗口1 8.新晶粒晶核条件窗口2
9.晶粒长大现象选择和材料常数窗
10.流动应力现象选择和材料常数窗口1 11.流动应力现象选择和材料常数窗口2 12.初始微观晶粒结构输入窗 13.常规用户微观组织演变窗 14.参考书目
运行DEFORM-3D后处理模块的离散晶格微观组织演变模型
该部分具体介绍了如何使用DEFORM-3D后处理模块的离散晶格微观组织演变模型 建立项目,在后处理窗口的右边区域中,选择Setup条目下的Add Project然后点击Define。开始建立的项目可能被修改,通过选择下拉窗口,然后选择Define。也可以使用Delete Project按钮删除已存在的项目。假如用于微观模型的user-modified.DLL已经创建(比如通过网络编译获得),并且它没有存放在默认路径:C:\\DEFORM-3D\\V6_1\\USR下,则可以通过Microstructure DLL按钮来浏览。
浏览先前运行的数据结果,点击右侧的Post按钮。更多关于解释和描述微观仿真结果的图样在该部分的底部。
1.跟踪选项窗
由于离散晶格模型比统计模型计算更精确,因此用于描述每个元素/节点的微观仿真是不现实的。相反,仿真模拟的更多的是用户的定义点。因此用户更应该用心选择微观组织演变更接近于仿真分析的点--比如,是实际工件上的已知热点,或者是包含不同应变、应变率和温度的数值的区域。由于输入微观模型的有限元目前忽略这些状态变量,因此进行工件上有过类似状态变量的这些区域仿真有些多余。
一旦微观组织演变嵌入到金属流动(而非当前应用状态)时,则需要另一种输入用以考虑状态变量的各类演变。
在工件上选择多模型点的另一个原因是如果知道在这些位置的点的原始微观组织不同,比如说拥有不同的原始晶粒尺寸、晶粒形状、晶粒位错差、析出物尺寸和体积分数、第二相的尺寸和体积分数以及位错密度等。因此即使状态变量的演变过程是一致的,但是因为初始状态的不同也决定了最终微观演变的结果不同。所以说在微观组织模型计算的额外时间里应该更多地考虑选择什么位置的仿真进行呈现。
2.离散晶格窗
反应变化可以通过不同的算法穿透到离散晶格内。其中三种算法是元胞自动机算法【Cellular Automata (CA)】、蒙特卡罗(统计实验)算法【Monte Carlo algorithm】
和相变场算法【Phase Field algorithm】。目前只有元胞自动机算法有效可用。
元胞自动机算法包含有外部输入函数的局部细胞状态的计算,比如说是应变、应变率和温度,还有其相邻区域的状态计算。一个特定细胞发生动态再结晶或者相变时,与它相邻的细胞也会同样如此发生。这是一种有效的计算算法,可以提供详细的计算说明。 窗口选项: 离散晶格类型:
元胞自动机【Cellular Automata – (default)】默认
统计实验算法【Monte Carlo – (not implemented yet)】不可调用 相变场算法【Phase Field – (not implemented yet)】不可调用 离散晶格几何:
正方形【Square (default)】默认
六角形【Hexagonal (not implemented yet)】不可调用 由于通过元胞自动机的反应渗透计算它的相邻晶体,前反应的形貌可以作为相邻晶体数目、最近晶体数目以及他们之间关联性的参考函数。因此可供选择的正方形晶格作为唯一计算局部状态的依据,也同样是最近单元格(后续窗口里可供选择)的参考函数可以有效计算(由于每个细胞只有四个临近元胞),但是有一个相对粗糙的形状转变成前繁殖点。另外六角形离散元胞(有六个临近元胞)进一步选择计算他的局部区域作为它的最近函数以及进一步临近的元胞,每次计算中需考虑18个细胞,且有一个更光滑的发展前转变。 分辨率: 行,列
指定在离散的格子点的行和列的数目微观结构,50*100代表了高50以及宽100的微观组织。
绝对长度:
在离散晶格的每一个细胞的边缘可以达到每个微米的级别。选择10则表示每个细胞的边缘有10微米。同上面使用的50*100的晶胞结合,则可以得到500?m x 1000?m (0.5mm
x 1 mm).的局部区域微观仿真模型。
3.边界条件窗
繁殖转化方面的条件(再结晶方面、相变方面等)都通过此处的边界进行选择。以下描述的是水平边界的条件选项;垂直边界的条件描述也一样。