MATLAB Monte Carlo晶粒生长动态演化模拟系统

资 源 简 介

本MATLAB项目基于改进的Monte Carlo Potts模型，实现多晶材料晶粒生长过程的动态模拟。系统可可视化展示晶粒演化过程，支持晶粒尺寸分布统计和生长动力学定量分析，为材料科学研究提供有效的模拟工具。

详 情 说 明

基于Monte Carlo方法的晶粒生长动态演化模拟系统

项目介绍

本项目实现了基于改进Monte Carlo Potts模型的多晶材料晶粒生长过程动态模拟系统。通过晶界能最小化算法，系统能够模拟晶粒边界迁移、晶粒长大等微观组织演化现象，为材料科学研究提供可靠的数值模拟工具。

功能特性

• 动态演化模拟：实现二维/三维多晶材料的晶粒生长全过程动态模拟
• 改进Potts模型：采用能量最小化原则驱动晶粒边界迁移
• 实时可视化：支持不同时间步长的晶粒结构动态显示
• 定量分析：提供晶粒尺寸分布统计和生长动力学参数计算
• 参数自定义：可灵活设置温度、边界能、时间步长等关键参数
• 边界条件支持：周期性边界和固定边界两种处理方式

使用方法

1. 参数配置：设置初始晶粒结构参数（晶粒数量、尺寸、取向）、材料参数（晶界能矩阵、迁移率、温度）和模拟参数（MC步数、网格尺寸）
2. 运行模拟：执行主程序启动蒙特卡洛模拟过程
3. 结果分析：查看动态演化图像，分析晶粒生长规律和尺寸分布统计
4. 数据导出：获取晶粒生长指数、迁移速率等动力学参数及最终晶粒结构数据

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 推荐内存：8GB以上（三维模拟需要更大内存）
• 磁盘空间：至少1GB可用空间用于数据存储

文件说明

主程序文件整合了模拟系统的核心功能模块，包括初始晶粒结构的生成与配置、蒙特卡洛迭代算法的执行控制、晶粒演化过程的动态可视化展示，以及模拟结果的统计分析计算。该文件通过协调各功能组件实现了从参数输入到结果输出的完整模拟流程，为用户提供一站式的晶粒生长仿真分析解决方案。