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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利一种金属增材制造晶粒组织凝固和粗化的模拟方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115270573B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210919061.2，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种金属增材制造晶粒组织凝固和粗化的模拟方法及系统是由廉艳平;熊飞宇;陈嘉伟;刘学平设计研发完成，并于2022-08-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种金属增材制造晶粒组织凝固和粗化的模拟方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种金属增材制造晶粒组织凝固和粗化的模拟方法及系统，方法包括：对金属材料的计算域进行网格划分；计算当前时刻温度分布，确定每一单元金属材料所处的区域，进而对熔池区与热影响区单元分别采用元胞自动机法和蒙特卡洛法模拟凝固与粗化。本发明中，将元胞自动机法和蒙特卡洛法强耦合，不仅可以同时考虑晶粒组织的凝固与粗化，使模拟结果更准确，还融合了两种算法的优势，即提高计算效率的同时也具备更完备的物理基础。

本发明授权一种金属增材制造晶粒组织凝固和粗化的模拟方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种金属增材制造晶粒组织凝固和粗化的模拟方法，其特征在于，包括： 对金属材料的计算域进行网格划分，对每一网格单元的单元金属材料赋予初始晶粒标识符与晶向，并依据形核密度选取预设数量的所述单元金属材料作为潜在形核点，依据高斯分布对每一所述潜在形核点分配临界过冷度； 计算当前时刻t所述计算域的温度场分布； 基于当前所述温度场分布，确定每一所述单元金属材料的状态所处的区域；所述区域为熔池区，热影响区或非影响区；所述非影响区为所述热影响区范围之外的区域； 对所有处于所述熔池区的所述单元金属材料，逐一选择每一个所述单元金属材料，并利用元胞自动机法根据所述单元金属材料及其邻居单元金属材料的状态与温度进行生长和捕获过程模拟，利用所述单元金属材料是否为所述潜在形核点及其临界过冷度进行形核过程模拟； 对所有处于所述热影响区的所述单元金属材料，逐一选择每一个所述单元金属材料，并利用蒙特卡洛法进行粗化过程的模拟； 当所述单元金属材料处于所述非影响区，不需要当前所述单元金属材料进行模拟处理； 判断每一所述单元金属材料的温度是否均小于热影响区下限温度，得到第一判断结果； 若所述第一判断结果为否，则令t＝t+Δt，并返回步骤“计算t时刻所述计算域的温度场分布”； 若所述第一判断结果为是，则完成凝固和粗化的模拟。

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