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  主要软件

  基于显微组织照片建模软件MOF

  MOF(Microstructure Oriented Finite-Element Software,简称MOF)由本实验室自主开发的一款有限元建模软件,融合了数字图像处理技术与有限元技术,可基于材料真实微观组织照片构建有限元几 何模型,并实现自动网格剖分。该软件还设有与大型有限元软件Ansys的接口,生成的模型可以很方便地导入到Ansys进行有限元计算。

    1.   ●JmatPro
    2.   JMatPro是一套功能强大的材料性能模拟软件,可以用来计算金属材料的多种性能,包括稳态和亚稳态的相平衡图、铸造过程材料性能随温度的变化曲 线、合金常规物理性能、合金常规力学性能、动态强度等,还可用于合金热处理工艺路线的设计。本实验室配置有普通钢、不锈钢、铸铁、钛合金、镁合金等多个模 块,已成功设计了满足不同需求的系列新型合金材料。
    1.   ●Ansys/Multiphysics
    2.   Ansys多物理场模块,可用于位移(应力、应变)场、电磁场、温度场、流场等多种物理场单一环境及耦合环境分析,涉及稳态及瞬态求解。利用该软件,本实验室开展了铸造、锻造、焊接等多种材料成型工艺过程的数值模拟,为相关工艺的优化提供了理论指导。
    1.   ●Ansys/LS-Dyna
    2.   LS-Dyna是一个以显式为主,隐式为辅的通用非线性动力分析有限元程序,可以求解各种二 维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性问题。涉及几何非线性、材料非线性和接触非线性的瞬态动力学问题,也可进行复杂的热力耦合分析。借 助该软件,本实验室开展了热障涂层热震过程模拟、合金动态压缩绝热剪切带形成过程模拟、复合材料微裂纹萌生扩展模拟、高速冲击过程模拟等多项前沿课题研 究。
    1.   ●Simpleware
    2.   该软件由英国Simpleware公司研发,主要用于三维断层扫描设备数据文件处理,实现材料微结构三维重建;可进行用户自定义网格设置,生成精确的 数值模型,并可将网格模型以Ansys、Ls-Dyna等格式输出,用于后续有限元数值模拟计算。在教学及科研当中,主要用于复杂结构材料性能的预测及新 材料的研发。利用该软件,本实验室成功构建了具有复杂联通网络结构的陶瓷骨架增强金属复合材料三维模型、陶瓷颗粒增强金属基复合材料三维模型等。
    1.   ●Materials Studio/Castep
    2.   CASTEP(Cambridge Sequential Total Energy Package)是由英国剑桥大学凝聚态理论研究组开发的一套先进的量子力学程序,可以进行化学和材料科学方面的研究。基于总能量赝势方法,CASTEP 根据系统中原子的类型和数目,即可预测晶格常数、几何结构驰豫、弹性常数、体模量、热焓、能带、态密度、电荷密度以及光学性质在内的各种性质。 CASTEP使用的平面波赝势技术已经过可靠的验证,每年发表的数百篇科学文献展现了该程序在许多领域中的成功应用。采用该软件,本实验室设计了系列具有 高反射率特征的钙钛矿结构陶瓷材料,研制了具有高温结构稳定性、低热导率的系列热障涂层用陶瓷材料。
    1.   ●Materials Explorer
    2.   aterials Exploer是一款大型的多功能分子动力学计算软件,由富士通公司开发,可用于研究无机固体及分子晶体系统、异相系统(气-固界面,固体颗粒边界等)、 随机多组分液相或气相系统,可计算晶体生长、表面吸附与破坏、物性及力学性能预测等。本实验室配置了Materials Explorer (Linux系统)16核并行计算版、单机Windows版,并已成功计算了系列陶瓷材料的热导率及热膨胀系数、金属的高压相变、非晶模型的构建及力学性 能的预测。

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