能源大锻件材料非连续热变形过程晶粒演变的元胞自动机建模方法与多尺度数值模拟研究

以火电和核电装备的大锻件锻造成形过程微观组织演变的预报为研究目的，通过理论研究与实验测试，建立包含"变形-回复-动态再结晶-亚动态再结晶和静态再结晶"各过程在内的微观组织演变元胞自动机模拟方法。提出考虑合金元素和第二相作用的元胞转变规则，揭示元胞自动机模拟中的材料参数与材料高温流动性能之间的内在联系，提出系统的模拟过程材料参数的确定方法。以位错密度的演化为线索，研究变形储存能在非连续热变形全过程的累积与释放规律，确定相应的数学描述，并应用于形核和晶粒长大的各个阶段。建立变形晶粒在元胞空间中的拓扑表示方法，反映晶粒形状在变形过程中的变化。将介观尺度的晶粒演变CA法模拟与宏观尺度的大锻件成形有限元模拟技术相集成，形成大锻件非连续热成形过程微观组织演变的数值预报技术，为控制大锻件的晶粒组织提供理论基础和分析方法。

以火电和核电装备的大锻件锻造成形过程微观组织演变的预报为研究目的，通过理论研究与实验测试，建立包含“变形-回复-动态再结晶-亚动态再结晶和静态再结晶”各过程在内的微观组织演变元胞自动机模拟方法。提出考虑合金元素和第二相作用的元胞转变规则，揭示元胞自动机模拟中的材料参数与材料高温流动性能之间的内在联系，提出系统的模拟过程材料参数的确定方法。以位错密度的演化为线索，研究变形储存能在非连续变形全过程的积累与释放规律，确定相应的数学描述，并应用于形核和晶粒长大的各个阶段。建立变形晶粒在元胞空间中的拓扑表示方法，反映晶粒形状在变形过程中的变化。将介观尺度的晶粒演变CA法模拟与宏观尺度的大锻件成形有限元模拟技术集成，形成大锻件非连续热成形过程微观组织演变的数值预报技术，为控制大锻件的晶粒组织提供理论基础和分析方法。