晶界迁移
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基于元胞自动机的二维晶粒生长动态模拟系统
本项目旨在利用MATLAB平台开发一个基于元胞自动机（Cellular Automata, CA）理论的微观组织模拟工具，专门用于模拟多晶体材料在热处理或凝固过程中的晶粒生长行为。项目完整实现了从初始形核到晶粒长大的全过程动态演化。主要功能模块包括：1. 空间离散化与初始化：构建二维正方形网格空间，每个网格点代表一个元胞，每个元胞具有特定的取向状态值（Q值），支持完全随机形核或定点形核的初始状态设定。2. 状态转换规则引擎：基于能量最小化原理实现晶界迁移机制，即元胞状态根据其邻域（Moore型或Von Neumann型）内大多数邻居的状态进行更新，模拟晶界向曲率中心移动的物理过程。3. 生长动力学模拟：采用蒙特卡洛（Monte Carlo）时间步进算法，迭代计算晶粒的竞争生长与合并，真实再现大晶粒吞噬小晶粒的奥斯特瓦尔德熟化现象。4. 实时监控与数据统计：在模拟过程中实时计算并记录平均晶粒面积、晶粒尺寸分布等统计学特征。5. 可视化输出：通过不同颜色映射不同的晶粒取向，动态展示晶粒微观组织的演变动画，并生成相应的动力学曲线图表，为研究材料微观结构演变规律提供直观的分析手段。
