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二次枝晶臂，影響四大機械性能的直接指標二次枝晶臂，直接影響了鑄件的機械性能，包括了延伸率、抗拉強度、屈服強度和硬度。能否在鑄件生產之前，就預測到二次枝晶臂間距和相關的機械性能呢？這將是接下來幾期的內容。本期，先來普及一下，什么是枝晶。C3P一分鐘精講，初衷是用最短的時間，分享一些鑄造工藝設計與分析的經驗。

鋰枝晶生長模擬，包括單枝晶、三枝晶和隨機形核模型，可供參考學習！

comsol枝晶生長模擬考慮溶質場元素偏析

控制方程其中變量方程如下：采用comsol的廣義型偏微分方程模塊進行方程建模，調節好參數和網格，完成冰花晶枝生長的仿真。源文件在附件中，有興趣的可以下載并擴展研究。

基于comsol的晶枝生長仿真

<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;已有大佬做了基于cohesive+泰森多邊形(Voronoi)插件模擬晶粒之間的晶界開裂的視頻，這個視頻中晶粒模型主要是通過homtools插件建立的，cohesive單元的建立是通過Cohesive_generator_2D3D插件實現的。

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圖7 鑄件局部結構圖圖8 鑄件局部冷卻系統4 優化工藝方案后對鑄件力學性能的影響在鑄造數值模擬領域，一般用二次枝晶間距值來反映鑄件的力學性能。工藝方案優化之前，鑄件的二次枝晶間距最大值為58.90 μm，經過以上優化步驟之后，鑄件的二次枝晶間距最大值為52.50 μm，優化前后二次枝晶間距值對比，如圖9所示。

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沿晶斷裂是指金屬材料中的裂紋沿晶界擴展而產生的一種斷裂。當沿晶斷裂斷口形貌呈粒狀時又稱晶間顆粒斷裂。多數情況下沿晶斷裂屬于脆性斷裂，但也可能出現韌性斷裂，如高溫蠕變斷裂。當金屬或合金沿晶界析出連續或不連續的網狀脆性相時，在外力的作用下，這些網狀脆性相將直接承受載荷，很易于破碎形成裂紋并使裂紋沿晶界擴展，造成試樣沿晶界斷裂，它是完全脆性的正斷。

通常認為，枝晶沿擇優取向上的某個擇優方向生長。對于立方系鎳基單晶合金，<100>取向是其擇優取向，包含[100]、[010]、[001]、[100]、[010]和[001]這6個擇優方向。枝晶擇優方向的選擇遵循最小速度準則，即|Vhkl|=min(|V<100>|)（2） 式中：V< 100>為枝晶沿擇優取向的生長速率；Vhkl為枝晶生長速率；[hkl]為枝晶生長方向。

然而，鋅金屬負極的枝晶與腐蝕問題，損害著電池壽命，阻礙其走向應用。由于鋅金屬的枝晶和腐蝕問題與鋅離子的傳輸行為和溶劑化結構都有關，所以鋅負極優化的關鍵在于同時調控鋅離子的傳輸行為和溶劑化結構。

粉末高溫合金的優勢在于，霧化制粉過程中微米級直徑的合金液滴快速凝固形成粉末顆粒，粉末組織均勻、晶粒細小，多為細樹枝晶或胞晶。從Ar 氣霧化高溫合金粉末[13]和普通鑄造鎳基高溫合金[14]的顯微組織中可知，粉末的枝晶間距較傳統鑄造高溫合金小1 個數量級以上，其成分偏析也被限制在球形粉末顆粒內細小的枝晶尺度范圍內，從而達到均質化的目的。

第二層是介觀尺度模擬，用來處理普通 CP-FEM 很難直接描述的部分：位錯在晶粒內部的重新分布、由位錯堆積產生的背應力，以及位錯穿過晶界時受到的阻礙。這篇文章里，最值得關注的是它對晶界的處理。作者使用滑移傳遞準則來判斷一個滑移系上的位錯是否容易穿過晶界進入相鄰晶粒。

例如，鋰枝晶的生長演化、SEI膜的形成和破裂演化、正極顆粒在循環中的破裂、電池壽命預測、熱失控、以及電池組的電池狀態實施監測和管理等問題。這些問題涉及到電場、濃度場、力場和溫度場等多個物理場之間的耦合，很難通過單一的實驗表征手段對各個驅動力進行分別觀測，更難以給出多場耦合的綜合結果。

Zr或固溶于基體中，或在加入Zr后生成 Al3Zr、ZrN、ZrC等細小質點彌散，條狀分布在鐵素體枝晶上，與基體共格釘扎位錯，阻礙枝晶長大及晶界遷移，生成細化的枝晶和細晶粒。 對于灰鑄鐵，起孕育作用的元素是碳、鋁、鈣、鍶、鋯、鈦、鋇、鎂和稀土，硅僅作為這些孕育元素的載體，并使其在鐵液中迅速溶解分散。這使我們聯想到工業純硅不能孕育的原因。

（如KGT模型）模擬晶粒的形核、競爭生長、枝晶臂的發展以及晶粒碰撞。

顯微氣孔模型需要考慮以下因素: (1) 固相(晶粒、枝晶、共晶)的形核與生長; (2) 在固/液界面溶質和H的再分配; (3) 溶質 和H的擴散; (4) 顯微氣孔的形核與生長; (5) 氣孔與 固相在生長過程中的相互作用。模型用局部的 H飽和度和H濃度差作為氣孔生長驅動力。研究不同初始H含量、冷卻速率等條件下析出氣孔的生長.如何從微觀模型看機械性能？

結果 在本文中，我們演示了如何使用用戶自定義表面DLL來擴展OpticStudio用于模擬浮雕型衍射人工晶狀體的功能。由于人工晶狀體被植入到瞳孔（孔徑光闌）附近，幾何光線追跡結果疊加從出瞳到像面的衍射效應，可以準確地重建多衍射階次的光場分布。我們通過在ISO標準眼方案中模擬理想的雙焦點人工晶狀體設計來測試和驗證我們的模型。