Phasenfeldmodellierung der Erstarrung in mehrkomponentigen und mehrphasigen Legierungssystemen

多组分和多相合金系统凝固的相场建模

• 批准号: 14843632
• 负责人: Professorin Dr. Britta Nestler
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Angewandte Materialien - Mikrostruktur-Modellierung und Simulation (IAM-MMS)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/14843632?language=en
• 关键词: Phasenfeldmodellierung; der; Erstarrung; mehrkomponentigen; und

Ein Ziel des Forschungsvorhabens für die abschließende Periode ist das Zusammenführen der einzelnen Modellerweiterungen zu einer universellen Formulierung eines Phasenfeldmodells, das den Einfluss von Konvektion, Elastizität, Anisotropie, thermischer und solutaler Diffusion in Mehrkomponenten- und Mehrphasensystemen beschreibt. Ein Schwerpunkt stellt die Bearbeitung der folgenden bereits laufenden oder geplanten Projekte mit Kooperationspartnern innerhalb des SPP 1120 dar (siehe Kapitel 3): ¿ Kopplung eines Elastizitätsmodells mit dem Multiphasenfeldmodell zur Untersuchung des gekoppelten Einflusses elastischer, thermischer und diffusiver Effekte, ¿ Modellierung und Simulation der primär-dendritischen und eutektischen Erstarrung im binären Ni-Zr System und Vergleich mit Experimenten und Sharp Interface Vorhersagen, Bestimmung von Mophologieübergängen, Wachstum unter schnellen Erstarrungsbedingungen, Betrachtung der ternären Ni-Zr-Al Legierung, ¿ Kooplung und Vergleich von Molekulardynamik- und Phasenfeldsimulationen der Wachstumsdynamik im Ni-Zr System, ¿ Vergleich der Wachstumsmorphololgien und -kinetiken aus Sharp Interface und Phasenfeldsimulationen, ¿ Simulation von experimentell beobachteten Wachstumsstrukturen: Fasern, Perlenschnüre und irreguläre Tropfenbildung in monotektischen AI-Legierungen, ¿ Nutzung experimenteller Daten als Eingabeparameter für die Phasenfeldsimulationen, ¿ Abschluß der Phasenfeldmodellierung der Primärphasenkristallisation im sechskomponentigen metallischen Glasbildnersystem ZrTiNbCuNiBe. Ein weiteres Ziel in der dritten Projektphase ist die Anwendung der Simulationsprogramme zur Beschreibung von Phasenumwandlungen und Strukturbildungsprozessen in binären und ternären eutektischen Legierungssystemen in 2D und 3D. Insbesondere sind dabei folgende Themen geplant: Stabilitätsanalyse verschiedener lamellarer, ternärer Stapelabfolgen, eutektische Wachstumsformen: Säulen, Lamellen, irreguläre Strukturen in 3D, Einfluss von Anisotropie auf eutektische Morphologien, Aufschmelzen eutektischer Strukturen und Formation eutektischer Kolonien (Zellen).

在一个研究周期的Ziel des Forschungsvorhabens für die abschließe Periode ist das Zusammenführen der einzelnen Modellerweiterungen zu einer universellen Formulierung eines Phasensory models，das den Eininfluss von Konvektion，Elastizität，Anisotropie，thermischer and solutaler Diffusion in Mehrkomponenten- und Mehrphasensystemen beschreibt.一个Schwerpunkt stellt die Bearbeitung der folgenden bereits laufenden or der geplanten Projekte mit Cooperationspartnern innerhalb des SPP 1120 dar（siehe Kapitel 3）：copplung eines elastizitätmodells mit dem Multiphasenergymodell zur Untersuchung des 对Ni-Zr二元合金的弹性、热效应和扩散效应的影响，Ni-Zr二元合金中一次枝晶和共晶的建模和模拟，并通过实验和锐界面进行验证，对微观结构、热效应和扩散效应的研究，Ni-Zr-Al三元合金的对比分析，Ni-Zr系水动力学和相动力学模拟的数值模拟和比较，Sharp界面水动力学和相动力学模拟的比较，模拟实验被obachteten Wachstumsstrukturen：Fasern，Perlenschnüre und irreguläre Tropfenbildung in monotektischen AI Legierungen，<$Nutzung experimenteller Daten als Eingabeparameter für die Phasenches simulationen，<$Abschluffer der Phasenches modellierung der Primärphasenkristallisation im sechskomponentigen metallischen Bildnersystem ZrTiNbCuNiBe. Ein weiteres Ziel in der dritten Projektphase is die Anwendung der Simulationsprogramme zur Beschreibung von Phassportwandlungen und Strukturbildungsprozessen in binären und ternären eutektischen Legierungssystemen in 2D und 3D.研究内容包括：稳定性分析、分层、分层、三维不规则结构、各向异性对共晶形态的影响、共晶结构的形成和共晶Kolonien（Zellen）。