基于EBSD数据生成三维代表性晶粒组织模型的方法技术

本发明专利技术提供了基于EBSD数据生成三维代表性晶粒组织模型的方法，能够实现基于EBSD统计信息对多晶双相钛合金3D晶粒组织建模，并实现晶粒的形状的进一步精细的控制。本发明专利技术采用能考虑晶粒的纵横比的椭球体结构代替球体，创新性地实现通过二维EBSD统计数据信息用于近真实三维晶粒组织模型的建立，并在此基础上实现晶粒形状的控制，成功为后续在复杂载荷下模拟钛合金介观双相晶粒组织力学行为演变过程提供兼具微结构特征统计规律和取向信息统计规律特征的双相晶粒三维模型，为后续更加准确模拟复杂多晶双相钛合金力学响应过程提供技术支撑。支撑。支撑。

【技术实现步骤摘要】
基于EBSD数据生成三维代表性晶粒组织模型的方法


[0001]本专利技术涉及数值模拟
，具体涉及一种基于EBSD数据生成三维代表性晶粒组织模型的方法。

技术介绍

[0002]晶体塑性有限元(Crystal Plasticity Finite Element Method，简称为CPFEM)是一种用于模拟材料的细观行为的计算方法，它结合了有限元方法和晶体塑性理论。通过CPFEM，可以研究材料的细观结构对宏观力学性能的影响，以及塑性变形、织构演化等细观现象。其在材料科学和工程领域具有广泛应用，特别是在研究金属、合金等晶体材料的力学性能和变形行为方面。
[0003]建立与合金材料介观组织形貌、大小、比例等特征一致的3D介观组织模型是开展晶体塑形有限元模拟研究的首要条件。对于α+β双相钛合金晶粒尺度介观组织模型，根据后续有限元仿真求解单元类型和沿厚度方向单元数量可分为2D、2.5D和3D模型。其中，2D模型仅适用于平面应力、平面应变或轴对称三种算法，并不能反映合金微观组织在三维空间内的真实形貌特征，很大程度上影响了计算结果的可靠性，因此获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于EBSD数据生成三维代表性晶粒组织模型的方法，其特征在于，基于EBSD图像统计晶粒特征信息确定生成三维晶粒量化特征信息；基于聚类思想将量化特征信息在空间聚类生成α相晶粒模型，其中，建立用于分配统计晶粒的三维网格模型，采集α相晶粒的统计信息进行具备特征距离信息的均值聚类分配；基于聚类思想将量化特征信息在空间聚类生成β相晶粒模型，其中，在聚类后生成的α晶粒基础上统计每个晶粒的最长轴，设置小于1的系数对最长轴进行缩放后，并在原始聚类中心进行重新分配，实现对晶粒的边缘位置的β相的生成。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述均值聚类分配包括:将均值聚类算法欧式距离替换为具备特征距离信息的椭球距离公式，并通过旋转矩阵控制椭球的偏转的方位角，通过尺寸因子，三轴比以及空间欧拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：范群波，李淦，李国举，李梅琴，程兴旺，杨林，徐舜，张俊杰，
申请(专利权)人：郑州航空工业管理学院，
类型：发明
国别省市：