基于自适应有限元相场模型模拟强制流动条件下的枝晶生长

• 作者: 冯力 朱昶胜 肖荣振 雷鹏
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: 枝晶生长 相场模拟 强制流动 自适应有限元法
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 所属期刊栏目: 计算材料学及数值模拟
• 页码范围: 241-248
• 页数: 8页
• 字数: 1112字
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(15)63599-3

摘要

应用投影算法与相场法相结合的数学模型，采用基于非均匀网格的自适应有限元法求解该模型，并对强制流动作用下镍过冷熔体中枝晶生长行为进行模拟。模拟结果表明，强迫对流的引入导致枝晶生长的不对称性。当流速小于临界值时，流动对枝晶的不对称生长影响较小；当流速达到或超过临界值时，枝晶生长的控制因素逐渐从热扩散过渡到对流。随着流速的增大，流动法向的一次枝晶臂朝逆流方向倾斜角度增大。而枝晶生长对熔体流动具有明显的影响。随着枝晶尺寸的增大，在顺流区域产生涡流效应，涡流区逐渐扩大并在枝晶尖端出现重熔现象。此外，非均匀网格的自适应有限元方法的 CPU 耗费时间比均匀网格方法降低一个数量级，并且加速比与计算域尺寸成正比。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	冯力	兰州理工大学有色金属先进加工与再利用国家重点实验室	62	241	8.0	12.0
2	肖荣振	兰州理工大学有色金属先进加工与再利用国家重点实验室	42	348	9.0	16.0
3	朱昶胜	兰州理工大学计算机与通信学院	37	195	7.0	12.0
7	雷鹏	兰州理工大学计算机与通信学院	4	7	2.0	2.0