由于其高效、定量、价廉、直观可视、适用性强等一系列优点,三维显微组织仿真与定量设计在材料科学中的应用近年来在国内外引起越来越多的关注。本项目即是此技术在不同尺度晶粒的单相基材热稳定性和0-3颗粒增强复合材料的可视化定量设计中的应用基础研究,并已获得较为丰富的研究成果。建立了2D和3D单复相晶粒组织及其演变的可视化形态仿真和分析方法及软件,填补数项国内空白。实现了多晶体3D正常晶粒长大单个晶粒动力学方程理论推导和验证;纠正了国外3D晶粒尺寸分布理论有关错误;建立了多晶体邻接晶粒集合拓扑相关性理论关系;指出正常晶粒长大过程中晶粒尺寸分布并不一定服从自相似律。对所得复相组织演变极限晶粒尺寸与增强颗粒参量间定量关系作了理论分析和实验比较,表明我们的方法与结果明显优于国外仿真和理论模型。
英文主题词3D simulation; materials design; grain growth;composite materials; second-phase particles