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yanchao8880銀蟲(chóng) (小有名氣)
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蒙特卡羅中的晶體生長(zhǎng)模型 已有13人參與
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晶粒生長(zhǎng)模型 通常,晶粒生長(zhǎng)現(xiàn)象分為兩種不同類型:正常晶粒生長(zhǎng)和異常晶粒生長(zhǎng)(也稱重結(jié)晶) 。正常晶粒生長(zhǎng)表現(xiàn)為晶粒尺寸的一致增長(zhǎng),特點(diǎn)是歸一化晶粒尺寸F(r/R) 和拓?fù)浞植己瘮?shù)P( Ne)不隨時(shí)間而改變。其中,r是晶粒半徑,R是平均晶粒半徑,Ne是晶粒邊數(shù)。此時(shí)生長(zhǎng)有如下規(guī)律: r= K•tn (1) 或 Rm-Rm(t=0) = B•t (2) 其中,t為時(shí)間, K、B為常數(shù),生長(zhǎng)指數(shù)n≤0.5。當(dāng)時(shí)間很長(zhǎng),即t較大時(shí),若Rm≥R0(R0為初始時(shí)晶粒半徑) ,式(1)、(2)是等效的且m = 1/ n。 異常晶粒生長(zhǎng)是指在重結(jié)晶的顯微結(jié)構(gòu)中,一些晶粒的尺寸迅速增加,最大尺寸的晶粒以比算術(shù)平均速率大得多的速率增長(zhǎng)。生長(zhǎng)描述為 X=1-exp[-g( t)] (3) 其中, X為二次重取向晶粒的面積分?jǐn)?shù), g(t)為與時(shí)間有關(guān)的函數(shù)。通常g(t) = atp ,即修正方程: X = 1 - b•exp[-atp] (4) 其中, b、p為常數(shù),且目前大部分實(shí)測(cè)值p為1.8 ±0.3。 一般認(rèn)為晶粒生長(zhǎng)變化的直接原因是驅(qū)動(dòng)力的改變。晶粒生長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力主要來(lái)自總的晶界能的減少。但由于生長(zhǎng)的復(fù)雜性,遷移率、表面能、以及薄膜和片材中的曲率、應(yīng)力等因素也將引起附加驅(qū)動(dòng)力,從而引起晶粒異常生長(zhǎng)。 初始的MC模型 1980年，Anderson首次提出一個(gè)新型的MC程序，將其應(yīng)用于二維的晶粒長(zhǎng)大動(dòng)力學(xué)模擬。將微觀結(jié)構(gòu)映射到一個(gè)離散的網(wǎng)格上，每一個(gè)網(wǎng)格賦給一個(gè)從1到Q的值，表明該點(diǎn)的晶粒取向。晶粒的原始分布取向是隨機(jī)選取的，與晶體學(xué)取向不相同，系統(tǒng)進(jìn)化減少了最近鄰格點(diǎn)的對(duì)偶。微觀結(jié)構(gòu)的暫時(shí)進(jìn)化遵從晶粒尺寸和形狀對(duì)時(shí)間的依賴性，微觀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生與肥皂泡試驗(yàn)相一致。然后根據(jù)晶粒生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行模擬。 本人從事蒙特卡羅的計(jì)算機(jī)模擬多晶材料的研究，如需深層的資料請(qǐng)留言！ |
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9樓2011-03-18 16:09:36
邊城浪子2007
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5樓2009-05-08 14:46:59
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