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强制与自然对流条件下枝晶生长的数值模拟

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简介：
本研究通过数值模拟方法，在不同热对流环境下探讨枝晶生长过程中的动力学行为及其形态变化规律。 本段落建立了一个基于格子玻尔兹曼方法 (lattice Boltzmann method, LBM) 的二维模型，用于模拟强制对流和自然对流作用下合金凝固过程中的枝晶生长情况。

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  • 强制与自然对流条件下枝晶生长的数值模拟
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    本研究通过数值模拟方法，在不同热对流环境下探讨枝晶生长过程中的动力学行为及其形态变化规律。 本段落建立了一个基于格子玻尔兹曼方法 (lattice Boltzmann method, LBM) 的二维模型，用于模拟强制对流和自然对流作用下合金凝固过程中的枝晶生长情况。
     
  • 三维枝晶生长的数字模拟
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    《三维枝晶生长的数字模拟》一文探讨了利用计算机模型对材料科学中枝晶结构的三维成长过程进行精确模拟的技术与方法。通过深入分析晶体在不同条件下的生长形态，研究有助于新材料的设计和制造。 本段落建立了一个在低Péclet数条件下模拟三维溶质枝晶生长的数值模型。该模型采用了Zhu和Stefanescu提出的溶质平衡方法，依据固/液界面进行计算。
     
  • sunouhebianbianjie.zip_Dendrite growth_phase field_相场枝晶_相场模拟中的枝晶生长
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    本资源为Dendrite growth phase field相关研究资料，重点探讨了相场方法在模拟枝晶生长过程中的应用。文件内容涵盖了理论分析、数值计算及实验验证等多个方面，适用于材料科学与冶金工程领域的研究人员和学生参考学习。 相场模拟晶枝生长采用有限差分法计算，并可通过更改参数获得不同的结果。
     
  • Comsol模拟下的锂离子电池析锂现象及锂枝晶生长相场模型可视化：全面展示枝晶生长过程
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    本文利用COMSOL软件模拟锂离子电池中的析锂现象，并通过相场模型直观展示了锂枝晶的生长过程，为深入理解电池失效机制提供了有力工具。 锂离子电池作为广泛应用在便携式电子设备和电动汽车上的能量存储系统，其性能稳定性、安全性和寿命对相关产业具有重要意义。然而，在充电过程中可能会出现析锂和锂枝晶生长的现象，这会严重影响电池的性能及安全性。 析锂是指负极表面在充放电期间产生金属锂沉淀的过程，导致可逆性降低并缩短循环使用寿命；而形成的树枝状晶体结构（即“枝晶”）可能穿透隔膜造成短路，并有可能引发火灾或爆炸等严重安全事故。因此，研究这些现象对于提高电池性能至关重要。 相场模型是一种基于微观界面演变理论的计算方法，适用于模拟物质在不同区域间的转换过程，在锂离子电池中主要用于分析电解液与电极材料中的Li+迁移以及析出金属锂的行为特征。利用该模型能够直观展示枝晶生长路径，并通过数值预测优化电池设计。 Comsol Multiphysics是一款集成了多种物理场仿真的软件平台，可以用来创建相场模型并研究锂电池内部的化学反应和热力学变化等现象。此外，它还具备强大的后处理功能以生成锂枝晶动态演变过程中的动画序列，从而帮助研究人员更清晰地理解其生长机制。 综上所述，在深入探究电池工作原理的基础上，结合使用相场理论及Comsol软件进行数值模拟分析是提升锂电池性能和安全性的有效手段之一。通过这种方式可以更好地掌握内部复杂的物理化学变化规律，并指导新型材料开发与产品设计改进方向。
     
  • 在自然生长条件下，水稻常见病虫害的数据集
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    本数据集收录了在自然生长环境下水稻常见的病虫害信息，旨在为研究和防控提供全面详实的基础资料。 Bacterial blight 1584张 Blast 1440张 Brownspot 1600张 Tungro 1308张 每个文件夹中的数据图像按照顺序依次标号，方便使用！
     
  • 方腔内自然对流的Fortran和Matlab有限差分法数值模拟
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    本研究采用Fortran和Matlab编程语言，运用有限差分法对方腔内自然对流现象进行数值模拟，旨在探索不同条件下的热传导特性。 经典的自然对流问题可以通过有限差分法进行数值模拟，并且可以使用Fortran和Matlab编写代码来实现这一过程。
     
  • MATLAB晶体生长模拟代码-crystallizationSimulation: 晶体成核与生长的MATLAB仿真
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    本项目为基于MATLAB的晶体生长模拟代码，旨在通过数值方法研究和演示晶体成核及生长过程。用户可调整参数以观察不同条件下的晶体形态变化，适用于科研学习及教学展示。 MATLAB生长代码用于结晶模拟晶体成核和生长的仿真工作由乔纳森·K·迈耶斯（ORCID 0000-0002-6698-3420）使用MATLAB R2016a创建完成，尽管更方便的绘图部分需要在R2020b版本中实现。文件csimmath_portal.m提供了一个辅助函数执行模拟，并确保每次新模拟后都会保存结果以防止计算机意外重启导致数据丢失。 主函数 csimmath_main.m 对单个输入温度进行仿真操作，使用硬编码的指数关系（包含在称为“关键”的结构变量中）来计算成核速率和生长速度。这种关系基于实验值，并大致预测了模拟规模以便于处理数量有限的晶体。 通过辅助函数csimmath_placeCrystal.m的帮助，在由成核率决定的时间步长内，新的晶体会出现在模拟区域中。此外，新的核不能放置在现有的任何晶体内或与之相交，这一规则由一系列检查函数（包括 csimmath_checkEmbed.m、csimmath_checkIntersect.m、csimmath_checkIntersectOne.m 和 csimmath_linesIntersect.m）执行来确保晶体的正确生长。
     
  • 晶粒生长的MC方法模拟
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    本研究利用Monte Carlo（MC）方法对材料中的晶粒生长过程进行数值模拟，探讨不同条件下晶粒形态和尺寸的变化规律。 一个用于Monte Carlo模拟晶粒生长的Matlab源程序如下所示： 初始赋值： ```matlab Ln = 200; % 格点边长 L = zeros(Ln); % 格点矩阵 Q = 120; % 总取向数 step_num = 500; % Monte Carlo (MC) 总步数 interval_save_jpg = 20; % 图形存储间隔 interval_stastics = 2; % 晶粒平均参数和相对密度统计间隔 stastics_data = zeros(step_num/interval_stastics, 5); % 存储每 interval_stastics 次 MC 步后的平均晶粒尺寸和相对密度，格式为 (MCS, grain count, average area, average diameter, relative density)。 ```