立方晶体宏观织构取向分布函数的程序化

取向分布函数(ODF)从宏观整体上反映了多晶体各晶粒取向的统计分布,它突破了传统的极图法、反极图法用一维或二维图形来描述晶体的空间取向分布的局限性,可实现晶体取向分布的三维空间描述.针对具有立方结构的多晶体材料,采用级数展开法模型计算取向分布函数的理论模型,利用程序对ODF值进行了计算,并以Voronoi增量算法为基础生成包含有5000个晶粒的多晶体材料各晶粒的几何数据信息,与计算得到的ODF值一起导入OpenGL进行可视化处理,直观显示了多晶体材料中ODF值在各晶粒内的分布.通过对立方系多晶体材料的ODF测算,对该种材料的织构类型研究与分布规律分析具有重要的指导意义.     

取向分布函数(ODF)在材料织构研究中的应用

为准确描述材料性能,以立方晶体为对象,采用Bunge的级数展开法模型计算其取向分布函数(ODF),以Voronoi增量算法为基础生成多晶体材料各晶粒的几何数据信息,利用可视化手段将多晶体材料晶粒位置与对应的ODF实现可视化,直观显示了多晶体材料中ODF值在各晶粒内的分布.对立方晶系多晶体材料的ODF测算及可视化处理,有助于获得材料的织构类型与分布规律.     

取向分布函数（ODF）的计算机模拟

考虑晶体结构的对称性,以立方晶体为对象,采用Bunge的级数展开法模型计算其取向分布函数ODF,通过计算机编程,完成了大量复杂的计算工作,从而使ODF的定量计算成为可能。最后将每个晶粒的ODF与其空间取向相对应,通过opengl技术实现Voronoi晶体可视化,直观显示了多晶体材料中ODF值在各晶粒内的分布,有助于获得材料的织构类型与分布规律。     

多晶体材料微结构的仿真与取向分布函数计算

为解决多晶体材料结构的可视化,设计Voronoi增量式外存算法,开发了多晶体材料微结构的“海量”级仿真技术,获得了数值化的晶粒几何信息数据。利用OpenGL图形接口,实现了一般多晶体及表层晶粒细化多晶体材料微结构的可视化仿真,并在此基础上采用Bunge符号的级数展开法模型,计算了各个晶粒的取向分布函数（ODF）,实现了取向分布函数值在取向空间内与实际晶体取向分布的一一对应;开发了软件ProDesign,为三维多晶体材料微结构的力学响应计算提供了基础性仿真工具,为识别“材料结构弱点”、评估微裂纹（群）的启裂及扩展、推演“微结构虚拟失效”行为搭建了支撑性平台。     

Ti-Ni合金的织构与弹性模量及伪弹性应变的定量关系

应用取向分布函数（Orientation Distribution Function,ODF）方法分析了形状记忆合金Ti-50.4%Ni（原子分数）热轧后的织构，结果表明其织构类型为α纤维，根据其织构系数计算了不同轧向的弹性模量，并由ODF回算的反极图计算了不同轧向的伪弹性应变，经实验证实，得到了Ti-50.4%Ni形状记忆合金热轧织构与弹性模量及伪弹性应变的定量关系。     

TA7合金薄板冷轧织构的三维取向分析

建立了适用于表现六方系材料织构的取向分布函数(Orientation Distribution Function)的数学模型并编制了相应的计算程序(略)。提出利用最小二乘法,用r个极图级数系数Q_(lm)~i计算ODF级数系数W_(lmn)时的加权系数b~in的公式,论证了加权系数与被测试样织构类型无关。 实测并计算了TA7冷轧薄板的取向分布函数。通过分析ODF图确定;被测试样里绝大多数晶粒的轧面倾向于(0001),漫散可达40°,而轧向在各个方向上接近均匀分布;此外还有少数晶粒的取向为(2114)[0110]。     

织构材料X射线应力分析的线性方程组

织构材料因弹性呈现各向异性,经典Ｘ射线残余应力分析法不再适用．借助取向分布函数（ＯＤＦ）分析法,由单晶的弹性性质按织构计权平均预估材料的宏观弹性各向异性,根据广义虎克定律获得求解所需应力－应变线性方程组．为了方便实际应用,深入讨论了该线性方程组的组建问题,导出对应任何测量方向的方程式系数均为一固定宏观试样坐标系下弹性常数张量元的线性组合,该组合系数仅与测量方向有关,而与材料本身的弹性性质及织构无关．对一些通常采用的测量方向,提供了适用于具有正交试样对称的织构材料确定方程组系数所需的数据,归纳了这些数据的取值规律．所述方法可适用于任何晶体结构对称的织构材料及三维应力状态,并可推广至正交对称外的其他试样对称的织构材料．     

IF深冲钢织构及其对塑性各向异性的影响

经不同热轧终止温度生产的两种含 Ti- Nb超低碳 IF深冲钢薄板呈现不同的塑性各向异性 .利用取向分布函数 ( ODF)定量分析了它们的织构 ,并对它们相异的塑性行为与织构及 ODF级数展开四阶系数的关系进行了探讨 .结果发现 ,沿板面〈1 0 0〉的取向分布是影响薄板塑性各向异性的主要原因 ,四阶织构系数 C124及 C13 4 值的大小与正负将决定制耳效应的特征 .     

电工钢磁性各向异性的预估

利用多晶材料织构取向分布函数(ODF)对单晶性质进行加权平均可有效预估其宏观磁性各向异性．运用ODF分析法对电工钢的磁感应强度进行了成功估算，并通过测定相同材质的多晶标样的磁感来确定计算所需的单晶性质．     

材料的晶粒取向分布（COD）和晶界特征分布（GBCD）的研究

项目简介：该研究建立了晶粒取向分布函数(ODF)的快捷算法：提出从不完整极图测算ODF的二步法；根据最大信息熵原则建立了确定真ODF的最大熵法；采用欧拉角表示织构矢量，建立了广义矢量法；按最大熵原则直接处理实测极图数据，建立了改进最大熵法。建立了模拟形变织构的定区增量     

深冲铝板坯冷轧显微组织、织构与力学性能

研究了不同冷轧工艺参数的深冲铝板坯（wA1＞99．75％）的显微组织、织构，测定了不同方向的力学性能；由D－500全自动X射线衍射仪建测极图，按Bunge的方法计算取向分布函数（ODF）；通过透射电镜观察变形显微结构．结合冷轧变形亚组织结构和织构特征，讨论了位错胞结构与板坯塑性变形和力学性能的关系，以及对板坯塑性各向异性的影响，预测材料深冲性能．分析认为，材料力学性能决定于变形组织结构和织构，随冷变形量增大，位错缠结胞变形并发生取向排列形成显微带，使材料产生力学性能各向异性及加工硬化．本研究显微组织和织构特征及力学性能分析结果表明，接近50％冷轧变形量的板坯中变形亚组织均匀、多种织构混存，有利于降低材料深冲制耳率．并经工业制罐试验验证．     

电场退火对冷轧工业纯锌板再结晶织构的影响

借助于X射线衍射的三维取向分布函数(ODF)研究了电场退火对70%,80%和90%冷轧变形量的工业纯锌板在160℃分别保温1,3,5,10,15,30min条件下再结晶织构的影响.ODF分析结果表明:电场并没有改变工业纯锌板退火过程中再结晶织构的形成机制,而电场显著提高了3种冷轧压下量工业纯锌板退火样品再结晶织构的强度.电场明显促进了冷轧{1 0 1 8}面织构向再结晶{1 0 1 3}〈1 0 1 1〉板织构的演变,其中以70%冷轧变形量样品最为明显.     

半工艺无取向硅钢加临界变形的织构演变

测定了半工艺无取向电工钢热轧(终轧温度在Ar1以下)到成品各工序的织构,以取向分布函数(ODF)的形式对加临界变形的半工艺无取向硅钢的织构演变作了分析.发现其热轧板表层织构基本是典型的铁素体再结晶{111}组分,心部和1/4厚度处以铁素体剪切织构和轧制变形织构为主.冷轧变形后,心部和表层织构组分比较接近,{111}、{112}和{100}面织构都增加,但{111}组分增加最明显.软化退火后,{001}<110>与{112}<110>组分迅速降低,织构组分以γ纤维织构为主.通过增加临界变形,在最终去应力退火后,{111}不利面织构大量减少,高斯组分增加明显.Taylor因子可以表征不同取向晶粒对变形能的储存能力,从轧制变形时Taylor因子的分布可以解释该实验结果.     

再结晶退火温度对无取向硅钢织构和磁性能的影响

对冷轧及退火后无取向硅钢织构及磁性能的变化进行研究.借助电子背散射衍射(EBSD)技术测量退火试样的极图,计算取向分布函数(ODF)和织构组分的体积分数,并利用TYU-2000M磁性能测量仪测量试样的磁性能.结果表明,810、840、880 ℃下退火3 min后,试样的再结晶均充分完成,且晶粒随着退火温度的升高而长大;退火后,试样中首先显现{111}〈112〉织构组分,且随退火温度的升高呈增强趋势;退火温度继续升高时,{111}〈110〉织构组分增强,一次再结晶后材料中出现{111}面织构,导致试样的磁感应强度B50降低,同时由于晶粒的长大使得试样的铁损P15减小.     

深冲钢板在线检测技术的探讨

根据当今的钢板在线检测技术状况，探讨了Ｘ射线和超声波板在线检测的基本原理和技术手段，获取织构信息是在线检测的关键环节，借助对ＩＦ钢板织构的取向分布函数分析，讨论了取向分布函数展开阶数ｌｍａｘ对织构信息的影响，在此基础上分析了现有在线检测技术上存在的若干问题及提高检测精度的可能性，经比较认为Ｘ射线法具有更广泛的发展前景。     

不同取向条件下Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金薄板的组织与性能

采用室温拉伸性能测试、金相组织观察、透射电子显微分析以及取向分布函数(ODF)测定研究T3态Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金(2524SZ-T3)薄板在不同取向条件下的显微组织和力学性能.研究结果表明:合金薄板在与轧制方向呈30°,60°和90°方向上的强度较0°和45°方向上的强度稍低,伸长率则在60°方向上最高,薄板的抗拉强度、屈服强度和伸长率平面各向异性指数分别为0 9％,3 3％和6.6％; 2524SZ-T3态铝合金薄板具有明显的再结晶织构｛110}〈111〉和CubeND旋转立方织构{001}〈310〉,同时还保留较弱的轧制织构即Goss织构{011} <000〉;不同取向条件下2524SZ-T3合金薄板的平面各向异性与合金的晶粒结构以及晶体学织构密切相关.     

多晶织构金属薄板的塑性各向异性分析

从晶体学理论出发 ,将多晶体看作是具有不同取向的单晶集合体 .认为单晶体各个滑移系的开动相互独立 ,从而简化计算模型 .同时利用从实测极图分析得到的三维晶粒取向分布函数作为权函数 ,对多晶织构圆板深拉延后径向应变进行平均化处理 ,得出薄圆板法兰部分的径向应变沿环向呈不均匀分布 ,其峰值个数及位置同已有实验结果相一致 ,表明模型正确 ,方法可行     

三次样条函数的构造方法

三次样条函数是一类在工程技术上应用十分广泛的插值函数,而且它的构造也具有特色。若利用幂级数的泰勒展开形式,则可以直接构造出在小区间上的三次样条函数ｓ（ｘ）,利用插值条件及在插值节点处的一队与二阶导数的连续性可确定了ｓ（ｘ）中系数的关系式,再加上两个边界条件通过解线性方程组即得三次样条函数的分段表达式,最后估计了它的余项,给出了误差限。     

6111铝合金在冷轧过程中织构的变化

采用取向分布函数(ODF)分析并研究了6111铝合金在冷轧过程中织构的演变及轧制工艺对冷轧织构的影响.结果表明,6111铝合金冷轧后,主要轧制织构组分均为Copper织构组分、S织构组分和Brass织构组分;冷轧过程中,在一定条件下会产生较强的旋转立方织构,而且继续轧制时,随着轧板的减薄,旋转立方织构会迅速减弱而Copper,Brass,S等正常轧制织构组分迅速增强.此外,在总轧制形变量相同的条件下,随着道次压下率的提高,轧制织构减弱.     

3004铝合金铸轧板的组织与织构研究

通过光学金相、透射电镜和x射线衍射技术等分析方法,研究了3004铝合金铸轧板的组织和织构特征。结果表明铸轧板树枝晶呈“V”型特征,基体为a-Al过饱和固溶体,其中分布有少量细小析出物;三维取向分布函数(ODF)分析表明,铸轧板织构组态复杂且漫散,本文还探讨了各类织构的形成过程、存在的部位和相应的体积分数。