模拟凝固过程中显微组织形貌的复杂演化过程
The CDCA (Cast-Designer Cellular Automation) model 模型是一个元胞自动机生长模型，模拟枝晶和H气孔的生长, 采用FDM计算H和溶质的扩散；
显微气孔的形成通常分为两个阶段：成核和生长。两者都可以用CDCA代码进行模拟。
CDCA模型包含了凝固过程中出现的许多物理现象，其中包括：
孔的预固定成核；
随机成核；
扩散控制成长；
显微气孔的形成与生长；
耦合宏观模型。
软件功能集
元胞自动机 (Cellular Automaton CA) 方法能够有效地描述凝固过程中显微组织形貌的复杂演化过程；
CA方法的基本思想是将一个物理系统进行时间和空间上的离散, 即将系统看作由一定数量的基本元胞组成. 每个元胞都赋有自身状态的标记以及相关物理量的数值. 依据与其相邻其它元胞的情况, 按照一定的演化规则来决定该元胞的状态, 从而描述系统整体随时间的复杂演变规律；
金属材料的凝固显微组织不仅影响了后续的热加工工艺, 也直接影响了金属制品的最终力学性能；
CA不仅能模拟预测晶粒组织形貌, 还能描述晶粒内的枝晶形貌、竞争生长、微观成分偏析等。
许多铸件均要通过循环载荷测试，铸造过程缺陷例如显微气孔、金属间颗粒和氧化膜均有可能对其疲劳性能产生有害的影响
显微气孔与氢的扩散，形核与生长，并与周围枝晶的相互作用相关。因此，预测微观气孔的形态应考虑固相对微观气孔生长的限制。
Cast Designer Cellular Automation（CDCA）的理论非常复杂，参数很多，特别是材料数据；
为了简化操作和用户理解，将其设计为模板形式。建议用户选择最接近的模板开始工作；
材料数据是模拟的关键，参考资料非常有限。在模拟之前，用户必须仔细研究CDCA材料；
CDCA 的所有功能都集成到一个独立的界面中，包括耦合模型。
定义CDCA耦合模型: 从宏观模型中获取温度-时间数据，并分配给CDCA模拟。在 CDCA 模型中也可以考虑冷却速率。
模具与液态金属的反应有时是不可避免的。有些合金是非常活跃的，当铸造这些合金时，有必要考虑在表面形成的材料层。根据模拟的尺度，在整体的铸件上，采用较大的网格尺寸，用传统的方法模拟凝固过程，并将铸件内不同部位的降温过程‘保存’下来. 在宏观过程计算完成之后, 在指定的区域，根据计算‘保 存’的冷却曲线, 采用CA方法模拟凝固的形核与长大过程. 这种多尺度耦合方法, 在实际应用研究中 具有较大的优势。
苏公网安备 32059002002276号
