赵朝阳
- 作品数：9 被引量：3H指数：1
- 供职机构：河北工业大学材料科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术更多>>
- 对流作用下Al-4.7%Cu合金枝晶生长的形貌特征和成分分布的数值模拟被引量：1
- 2016年
- 建立了用于模拟Al-4.7%Cu(质量分数)单相固溶体合金凝固过程温度场、流场、溶质场以及微观组织模拟的元胞自动机-格子玻尔兹曼方法(CA-LBM)数值模型,分析对流作用下枝晶生长的形貌与成分变化。模型处理溶质场计算中固液(S/L)界面处溶质的分配过程,使浓度场的变化和实际的传输过程更加相符。计算结果表明,与不计入流动过程的纯扩散型合金凝固过程相比较,对流对合金枝晶形貌的影响显著,呈现非对称生长形貌。在强制对流条件下,枝晶晶粒大小呈均匀化趋势,枝晶间的局部区域的成分更加均匀,在整体凝固区域内的成分呈现出上游到下游的一定的梯度化趋势。
- 周靖超李日杨莹莹赵朝阳
- 关键词：合金凝固微观组织模拟
- 自然对流条件下柱状晶/等轴晶转变过程模拟
- 2017年
- 建立了耦合流场、浓度场、温度场的CA-LBM模型,采用该模型再现了合金在自然对流条件下柱状晶向等轴晶的转变过程,并与无对流条件下的凝固组织作对比,研究了自然对流对温度场和CET转变的影响。结果表明:自然对流促进了热的输运,加速了凝固进程,使柱状晶向等轴晶的转变提前,有细化晶粒的作用。
- 杨莹莹李日周靖超赵朝阳
- 关键词：合金凝固自然对流
- CA-LBM模型模拟自然对流作用下Al-4.7%Cu合金的枝晶生长
- 建立了耦合温度场、流场、溶质场的CA-LBM(元胞自动机-格子玻尔兹曼方法)数值模型,并用该模型研究了Al-4.7％Cu固溶体合金的凝固过程.模拟结果再现了单个枝晶、多个枝晶以及全域凝固过程中的枝晶形貌和溶质偏析,并研究...
- 杨莹莹李日赵朝阳周靖超
- 关键词：铜合金凝固过程自然对流
- CA-LBM模型模拟不同工艺对枝晶非对称性生长行为的影响
- 建立了用于模拟单相合金固溶体凝固过程温度场、流场、浓度场以及微观组织模拟的二维元胞自动机-格子玻尔兹曼方法(cellular automaton-lattice Boltzmann method,CA-LBM)数值模型....
- 周靖超李日杨莹莹赵朝阳
- 关键词：合金凝固工艺参数
- CA-LBM模型模拟自然对流作用下Al-4.7%Cu合金的枝晶生长
- 2016年
- 建立耦合温度场、流场、溶质场的CA-LBM(元胞自动机格子玻尔兹曼方法)数值模型模拟了Al-4.7%Cu固溶体合金的凝固过程。模拟结果再现了自然对流条件下单个枝晶、多个枝晶的生长以及柱状晶向等轴晶转变过程。研究结果表明,自然对流对单个枝晶形貌有明显的影响,使枝晶生长非对称化,即迎流方向的枝晶生长得到促进,顺流方向的枝晶生长受到抑制。对铸锭CET过程的计算表明,自然对流促进温度均匀化,在凝固过程中等温线弯曲程度先增大后减小。另外,自然对流加速了凝固进程,并有细化晶粒的作用。CA-LBM模型再现了自然对流条件下柱状晶的竞争生长、柱状晶向等轴晶的转变以及溶质的晶界偏析。
- 杨莹莹李日周靖超赵朝阳
- 关键词：合金凝固自然对流枝晶生长
- 单个晶粒在熔体中的漂移行为的数值模拟研究
- 在铸锭和铸件的凝固过程中,大量晶粒的漂移和沉积对铸锭/铸件的成分分布和最终组织有重要影响,而晶粒漂移和沉积的研究在凝固界刚刚起步。本文采用格子玻尔兹曼-元胞自动机(LBM-CA)耦合的方法对单个晶粒下降问题进行了研究。用...
- 赵朝阳
- 关键词：自然对流元胞自动机漂移
- 文献传递
- 基于CA-LBM模型的枝晶非对称生长行为研究被引量：2
- 2017年
- 建立了用于模拟单相合金固溶体凝固过程温度场、流场、浓度场,以及微观组织模拟的二维元胞自动机-格子玻尔兹曼方法(cellular automaton-lattice Boltzmann method,CA-LBM)数值模型。对强制对流作用下不同工艺条件对枝晶非对称性生长(Dendritic asymmetrical growth,DAG)行为的影响进行了研究。模拟结果表明,与不计入流动过程的纯扩散型合金凝固模拟结果相比较,强制对流造成枝晶非对称性生长行为,且枝晶的凝固效率增加;当工艺条件改变时,枝晶非对称性生长行为也会随之发生变化,表现为初始过冷度越小、对流速度越大、冷却速率越小会使枝晶非对称性生长行为趋向更强。
- 周靖超李日杨莹莹赵朝阳
- 关键词：合金凝固数值模拟
- CA-LBM模型模拟Al-4.7%Cu固溶体合金成分分布和枝晶形貌
- 2016年
- 建立了耦合温度场、流场、溶质场的CA-LBM(元胞自动机-格子玻尔兹曼方法)数值模型,并用该模型研究了Al-4.7%Cu固溶体合金的凝固过程。模拟结果验证了模型的合理性,再现了合金凝固过程中的枝晶形貌和溶质偏析,并定量研究了自然对流、初始温度对溶质分布和微观组织的影响。研究表明,自然对流对枝晶形貌有明显的影响,使枝晶生长非对称化,即迎流方向的枝晶生长得到促进,顺流方向的枝晶生长受到抑制。初始温度对凝固进程和枝晶形貌影响较大,降低初始温度,枝晶生长加快且产生了二次枝晶,并造成枝晶尖端固液界面处溶质浓度偏高,加重了溶质偏析。
- 杨莹莹李日周靖超赵朝阳
- 关键词：合金凝固自然对流枝晶生长
- 采用CA-LBM模型对单个纯铝晶粒运动和生长的研究
- 2017年
- 建立了一个基于二维的元胞自动机(cellular automaton,CA)-格子Boltzmann方法(lattice Boltzmann method,LBM)模型,对纯金属铝在凝固过程中单个晶粒漂移进行了模拟研究。对单个晶粒自然对流条件下的下落过程、以及在侧向强制对流条件下的下落过程中的生长过程进行了计算研究。结果表明:在静止情况下,当存在自然对流时,晶粒在竖直方向上呈现非对称生长的形貌特征;当晶粒在重力作用下垂直下落,且存在自然对流时,晶粒在垂直方向上的非对称性生长更为显著;当晶粒在侧向强制对流及重力条件下下落时,晶粒在竖直方向和水平方向上均呈现出非对称生长特征,且竖直方向的不对称性更为强烈。
- 赵朝阳周靖超杨莹莹李日
- 关键词：自然对流
