相场方法模拟铝合金三维枝晶生长

以相场模型为基础,采用宏微观耦合方法和界面捕获液态方法对铝合金枝晶生长进行模拟计算.为解决试样全场微观计算的困难,采取宏微观耦合的计算方法,试样整体计算温度场,而微观组织计算只在一个确定的宏观单元内进行,宏观微观计算交替耦合进行.在不改变相场模型的条件下,提出界面捕获液态计算方法.赋值计算单元界面标志,只对界面处的单元求解相场变量,当枝晶生长时,捕获液态单元为界面从而推进界面,并对捕获到的单元校正相场变量.通过界面捕获液态方法加速相场模型的计算,实现了铝合金试件局部三维单晶粒和多晶粒的模拟.对模拟结果与实 关键词： 相场方法 液态捕获 微观组织 枝晶