基于曲率驱动机制的晶粒生长元胞自动机模型

胡壮麒¹，花福安¹，杨院生¹，童文辉¹，郭大勇¹

(1.中国科学院金属研究所,沈阳,110016)

摘要:结合晶粒生长的统计分析理论和概率性转变规则,建立了基于曲率驱动机制的晶粒正常生长的二维元胞自动机模型.该模型的一个显著特点是晶粒生长速率和晶界曲率(1/Rc-1/R)之间满足线性关系,而传统的元胞自动机模型则难以满足这种线性关系.模拟结果比较全面地反映了等温条件下晶粒正常生长的各种现象:平均晶粒面积与时间的关系,晶粒尺寸、晶粒边数的分布规律及其时间不变性,晶粒边数与尺寸的关系,以及晶粒生长速率与晶粒尺寸和曲率的关系等.模拟结果与晶粒生长的动力学理论预测相符合.

关键词:晶粒生长; 元胞自动机; 动力学; 计算机模拟;

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