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J-GLOBAL ID：201902246107310991   整理番号：19A2643820

二元合金の一方向性凝固中に形成された樹枝状結晶形態に及ぼす自然対流の影響に関する大規模フェーズフィールド格子Boltzmann研究【JST・京大機械翻訳】

Large-scale phase-field lattice Boltzmann study on the effects of natural convection on dendrite morphology formed during directional solidification of a binary alloy

著者 (5件)： Takaki Tomohiro (Faculty of Mechanical Engineering, Kyoto Institute of Technology, Matsugasaki, Sakyo-ku, Kyoto 606-8585, Japan) ,  Sakane Shinji (Graduate School of Science and Technology, Kyoto Institute of Technology, Matsugasaki, Sakyo-ku, Kyoto 606-8585, Japan) ,  Ohno Munekazu (Division of Materials Science and Engineering, Faculty of Engineering, Hokkaido University, Kita 13 Nishi 8, Kita-ku, Sapporo 060-8628, Japan) ,  Shibuta Yasushi (Department of Materials Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, Japan) ,  Aoki Takayuki (Global Scientific Information and Computing Center, Tokyo Institute of Technology, 2-12-1-i7-3, Ohokayama, Meguro-ku, Tokyo 152-8550, Japan)
資料名： Computational Materials Science  (Computational Materials Science)
巻： 171  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： W0443A  ISSN： 0927-0256  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 三次元(3D)バルク結晶の凝固中に形成されたデンドライト形態に及ぼす自然対流の影響はまだ明らかにされていない。数値シミュレーションは問題を解決するためのキーであるが,複数の樹状突起と液体流の成長を同時にシミュレートするための計算コストの観点からは簡単ではない。本研究では,Al-3wt%Cu合金の三次元上向き方向凝固中に形成された樹枝状晶形態に及ぼす自然対流の影響を数値的に調べ,二次元(2D)シミュレーションと比較した。超計算機上のマルチグラフィックス処理ユニットを用いた並列計算により,モデル結合位相場と格子Boltzmann法の大規模シミュレーションを行った。重力が変化する一連のシミュレーションの結果として,3Dと2Dシミュレーションにおいて類似の結果が得られた。平均一次アーム間隔は負領域で重力が減少すると増加し,大きな上向き流は不安定なデンドライト成長を引き起こし,下降流は二次アームの成長を促進した。一方,重力下で生じる自然対流は2Dの場合よりも3Dの方が小さいので,3Dバルクにおける自然対流の影響は2Dより小さい。さらに,樹状突起先端の前面における流れパターンの違いにより,2Dと3Dの間の樹状突起成長にいくつかの違いがある。Copyright 2019 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 三次元 ,  シミュレーション ,  *樹枝状結晶 ,  *二元合金 ,  *自然対流 ,  重力 ,  *形態 ,  *一方向凝固 ,  二次元 ,  樹状突起 ,  並列演算 ,  *凝固 ,  アーム ,  下降流 ,  数値シミュレーション

著者キーワード (6件)： フェーズフィールド法 ,  格子Boltzmann法 ,  大規模計算 ,  方向性凝固 ,  自然対流 ,  デンドライト

分類 (2件)： 平板  (HD03060Z) ,  吸着の電子論  (CB12042Y)

タイトルに関連する用語 (9件)： 二元合金 ,  一方向性凝固 ,  結晶形態 ,  自然対流 ,  大規模 ,  フェーズ ,  フィールド ,  格子 ,  研究