【摘 要】
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本文在对晶粒生长理论、蒙特卡洛模拟算法等理论全面分析的基础上,基于算法的执行效率和模拟精度对蒙特卡洛算法提出了五项修正,并基于修正后的蒙特卡洛算法建立了一个模拟晶
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本文在对晶粒生长理论、蒙特卡洛模拟算法等理论全面分析的基础上,基于算法的执行效率和模拟精度对蒙特卡洛算法提出了五项修正,并基于修正后的蒙特卡洛算法建立了一个模拟晶粒演变的模型.该模型能够对简单纯金属的正常晶粒形貌演化进行很好的模拟,实验表明,在不影响模拟精度的情况下,第一项修正(将模拟矩阵格点分为晶界格点和晶粒内部的格点,每次选择格点时只选择晶界上的格点)和第二项修正(将晶界上的格点继续划分为稳态格点和非稳态格点)使得该模型的效率比基本模型提高了60﹪;第三项修正(新的晶向数字只尝试最近邻格点的晶向数字)不仅能够使得模拟更加真实的反映晶粒形貌演化,而且也能提高模型的效率.从晶粒形貌演化图中可以看出第四项修整(针对计算机产生伪随机数的修正)和第五项修正(引入新的判别条件P<,0>,P<,0>刻画了格点克服能量阈值,从而进行晶向转变的能力)能够很好地反映晶粒演变的机理.因此我们得出结论:基于修正后的蒙特卡洛算法建立的晶粒形貌演化的模型,能够反应晶界迁移的晶粒生长机理.该模型经修正后可以对大多数晶体的晶粒形貌演进行模拟和分析.
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