镍基单晶高温合金条纹晶缺陷取向偏离预测方法

计算;推算;计数设备的制造及其应用技术1.本公开涉及镍基高温合金技术领域，尤其涉及一种镍基单晶高温合金条纹晶缺陷取向偏离预测方法。背景技术：2.镍基单晶高温合金是一类高温性能优异的结构合金，常用于制备重型燃气轮机单晶涡轮叶片与航空发动机单晶涡轮叶片，广泛服役于民用电站、船舶舰艇、军用或民用航空飞机。单晶涡轮叶片一般采用定向凝固技术制造，使用最为广泛的定向凝固技术包括功率降低法、高速冷却法和液态金属冷却法。但在定向凝固工艺控制不当时，无论哪种定向凝固技术都有可能产生条纹晶缺陷。图1示出相关技术中条纹晶缺陷的示意图。条纹晶缺陷表现为如图1所示的条带状形貌，一般出现在叶片的浅层表面。当定向凝固工艺控制不当，凝固温度场不稳定或是发生倾斜时，某些条纹晶在枝晶竞争过程中占优，可能逐渐演变成贯穿整个叶片的宏观缺陷，从而导致叶片报废。3.条纹晶缺陷的取向偏离角度指枝晶取向与铸件基体取向的夹角，是用来衡量条纹晶缺陷严重程度的重要指标。如何预测枝晶断裂后形成条纹晶的取向偏离大小，以及如何通过可视化的方式展现出条纹晶的枝晶形态是目前的一个难题。相关技术中，条纹晶缺陷取向偏离角度研究的过程中，由于需要涉及金属熔炼、蜡模制备、金属液浇注、定向凝固等多个步骤。获得单晶铸件后还需要对其进行切割、打磨，进行表征分析。消耗时间长，投入成本高，严重阻碍了条纹晶缺陷取向偏离角度的研究进度。如何提供一种镍基单晶高温合金条纹晶缺陷取向偏离预测方法，能够预测断裂枝晶的取向偏离阈值、重现条纹晶缺陷的三维形貌，从而提高镍基单晶高温合金铸件寿命和成品率、节约成本，实现条纹晶缺陷机理的探索是亟待解决的技术问题。技术实现要素：4.有鉴于此，本公开提出了一种镍基单晶高温合金条纹晶缺陷取向偏离预测方法。5.根据本公开的一方面，提供了一种镍基单晶高温合金条纹晶缺陷取向偏离预测方法，所述方法包括：6.获取镍基单晶高温合金在不同温度下的热力学数据；7.根据所述热力学数据，采用数值模拟方法模拟所述镍基单晶高温合金定向凝固形成的枝晶的三维生长形貌；8.基于所述三维生长形貌，通过空间拓扑运动算法模拟所述镍基单晶高温合金中的所述枝晶在断裂后的取向偏离形态和最大取向偏离角度；9.基于所述取向偏离形态，展示所述镍基单晶高温合金中条纹晶的三维形态。10.在一种可能的实现方式中，获取镍基单晶高温合金在不同温度下的热力学数据，包括：11.利用热力学数据库以及热力学计算软件，计算出所述镍基单晶高温合金在不同温度下的热力学数据；12.其中，所述热力学数据库包括镍基高温合金数据库，所述热力学计算软件包括pandat热力学计算软件。13.在一种可能的实现方式中，根据所述热力学数据，采用数值模拟方法模拟所述镍基单晶高温合金定向凝固形成的枝晶的三维生长形貌，包括：14.根据所述热力学数据，采用数值模拟方法模拟所述镍基单晶高温合金在预设的抽拉速度和温度梯度下定向凝固形成的枝晶的三维生长形貌；15.其中，所述数值模拟方法包括含有gpu加速算法的三维相场模拟方法。16.在一种可能的实现方式中，根据所述热力学数据，采用数值模拟方法模拟所述镍基单晶高温合金在预设的抽拉速度和温度梯度下定向凝固形成的枝晶的三维生长形貌，包括：17.设定所述镍基单晶高温合金组织生长计算域网格的尺寸和数目，并在所述计算域网格的最底层随机设置预设枝晶晶粒数量的枝晶晶粒；18.按照所述抽拉速度和所述温度梯度模拟所述镍基单晶高温合金的定向凝固，以使所述晶粒在定向凝固过程中从所述最底层向上生长成枝晶；19.在定向凝固过程中，计算所述枝晶在所述计算域网络中的三维生长形貌；20.其中，若所述枝晶在所述计算域网络中的生长高度大于预设高度阈值，则去除所述计算域网格中当前的最低层网格，并在所述计算域网络中当前的最高层网格之上新增一层网格，新增的一层网格为纯液相层。21.在一种可能的实现方式中，所述计算域网格中网格的边长为0.8微米-1.2微米，所述计算域网格中的任意一边上网格的数量为128-1024，所述预设枝晶晶粒数量为80-300，所述预设高度阈值为所述计算域网格的高度的70％-90％；22.所述抽拉速度为10μm/s-500μm/s，所述温度梯度可以为50k/mm-400k/mm。23.在一种可能的实现方式中，基于所述三维生长形貌，通过空间拓扑运动算法模拟所述镍基单晶高温合金中的所述枝晶在断裂后的取向偏离形态和最大取向偏离角度，包括：24.基于所述三维生长形貌和预设的枝晶断裂时截面的模拟固相率，通过空间拓扑运动算法模拟所述镍基单晶高温合金中的所述枝晶在断裂后的取向偏离形态和最大取向偏离角度。25.在一种可能的实现方式中，所述模拟固相率为0.1-0.8。26.在一种可能的实现方式中，所述空间拓扑运动算法包括旋转弯折拓扑矩阵，所述旋转弯折拓扑矩阵为：[0027][0028]其中，r为旋转弯折拓扑矩阵，α为断裂的枝晶绕x方向的旋转角度范围，β为断裂的枝晶绕y方向的旋转角度范围，γ为断裂的枝晶绕z方向的旋转角度范围；[0029]其中，所述α为0°‑90°，所述β为0°‑90°，所述γ为0°‑360°。[0030]根据本公开的另一方面，提供了一种镍基单晶高温合金条纹晶缺陷取向偏离预测装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上述方法。其中，所述处理器包括图形处理器。[0031]根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。[0032]根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述方法。[0033]本公开所提供的镍基单晶高温合金条纹晶缺陷取向偏离预测方法，能有效预测镍基单晶高温合金中断裂枝晶在周围枝晶的限制下所能够形成的最大取向偏离角度，为衡量条纹晶缺陷的取向偏离大小提供高效的预测手段，有效解决相关技术中所采用的实验方法耗时长、成本高、效果差的问题。还能通过数值模拟方法，将条纹晶缺陷的三维形貌展示出来，方便研究者和技术工人分析研究，为探索和消除条纹晶缺陷提供了有效帮助。[0034]根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。附图说明[0035]包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。[0036]图1示出相关技术中条纹晶缺陷的示意图。[0037]图2a示出根据本公开一实施例的镍基单晶高温合金条纹晶缺陷取向偏离预测方法的流程图。[0038]图2b示出根据本公开一实施例的模拟枝晶的三维生长形貌的示意图。[0039]图3a、图3b示出本公开实施例示例1和示例2中枝晶的三维生长形貌的主视图和俯视图。[0040]图4a、图4b示出本公开实施例示例1中条纹晶缺陷旋转取向偏离的主视图和俯视图。[0041]图5a、图5b示出本公开实施例示例2中条纹晶缺陷弯折取向偏离的主视图和俯视图。具体实施方式[0042]以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。[0043]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。[0044]另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。[0045]相关技术中，对镍基单晶高温合金的条纹晶缺陷取向偏离角度的研究方法均为实验方法。而实验方法首先需要通过定向凝固方法制备单晶铸件，然后针对条纹晶缺陷位置进行切割、打磨、抛光。最后需要通过扫描电镜中的电子背散射衍射等方法来确定条纹晶的取向偏离。显然以上实验方法存在以下问题：[0046]时间长：实验方法涉及制蜡模、沾浆、金属熔炼、浇注、定向凝固、除壳等多个制造单晶铸件的步骤，需要消耗大量时间成本。[0047]人力消耗大：相关技术中实验方法无法做到纯机械化操作，大量实验和表征步骤需要人工完成。[0048]成本高昂：由于高温合金价格高昂，实验方法还需要消耗大量的合金购置资金，加剧了成本的消耗。[0049]效果较差：由于表征条纹晶缺陷手段的限制，实验方法无法还原出三维形貌的条纹晶缺陷，严重阻碍了研究者和技术工人对条纹晶缺陷的分析。[0050]预测性差：无法预测在预设的抽拉速度和温度梯度下定向凝固形成的枝晶的三维生长形貌以及条纹晶缺陷的最大取向偏离角度。[0051]为解决上述问题，本公开提供了一种镍基单晶高温合金条纹晶缺陷取向偏离预测方法及装置，有效预测镍基单晶高温合金中断裂枝晶在周围枝晶的限制下所能够形成的最大取向偏离角度，为衡量条纹晶缺陷的取向偏离大小提供高效的预测手段，有效解决相关技术中所采用的实验方法耗时长、成本高、效果差的问题。还能通过数值模拟方法，将条纹晶缺陷的三维形貌展示出来，方便研究者和技术工人分析研究，为探索和消除条纹晶缺陷提供了有效帮助。[0052]图2a示出根据本公开一实施例的镍基单晶高温合金条纹晶缺陷取向偏离预测方法的流程图。如图2a所示，该方法包括步骤s11至步骤s14。[0053]在步骤s11中，获取镍基单晶高温合金在不同温度下的热力学数据。[0054]在本实施例中，为保证后续对条纹晶缺陷预测的准确性，需要预先获取到所要研究的镍基单晶高温合金在不同温度下的热力学数据。[0055]在一种可能的实现方式中，步骤s11可以包括：利用热力学数据库以及热力学计算软件，计算出所述镍基单晶高温合金在不同温度下的热力学数据；其中，所述热力学数据库包括镍基高温合金数据库，所述热力学计算软件包括pandat热力学计算软件。[0056]在该实现方式中，可以利用pandat热力学计算软件等热力学计算软件和相应的镍基高温合金数据库，计算出所要研究的某一牌号等类型的镍基单晶高温合金在不同温度下的热力学数据。[0057]在步骤s12中，根据所述热力学数据，采用数值模拟方法模拟所述镍基单晶高温合金定向凝固形成的枝晶的三维生长形貌。[0058]在一种可能的实现方式中，步骤s12可以包括：根据所述热力学数据，采用数值模拟方法模拟所述镍基单晶高温合金在预设的抽拉速度和温度梯度下定向凝固形成的枝晶的三维生长形貌；其中，所述数值模拟方法包括含有gpu加速算法的三维相场模拟方法。[0059]在该实现方式中，模拟枝晶的三维生长形貌的步骤可以包括：设定所述镍基单晶高温合金组织生长计算域网格的尺寸和/或数量，并在所述计算域网格的最底层随机设置预设枝晶晶粒数量的枝晶晶粒；按照所述抽拉速度和所述温度梯度模拟所述镍基单晶高温合金的定向凝固，以使所述晶粒在定向凝固过程中从所述最底层向上生长成枝晶；在定向凝固过程中，计算所述枝晶在所述计算域网络中的三维生长形貌。其中，若所述枝晶在所述计算域网络中的生长高度大于预设高度阈值，则去除所述计算域网格中当前的最低层网格，并在所述计算域网络中当前的最高层网格之上新增一层网格，新增的一层网格为纯液相层。[0060]在该实现方式中，执行上述“模拟枝晶的三维生长形貌的步骤”的硬件设备处于持续“计算枝晶在计算域网格中的三维生长形貌”的状态直至达到设定的停止计算条件，并在确定满足停止计算条件的情况下，将计算出枝晶在当前计算域网络中的三维生长形貌作为最终计算出的结果输出。研究人员等可以根据研究需要对停止计算条件进行设置。例如，停止计算条件可以包括指定时间步数，则在确定所进行的计算达到指定时间步数即可以认为满足计算停止条件。[0061]其中，本公开所针对的镍基单晶高温合金可以是实际用于生产制造工件的合金，而模拟枝晶的三维生长形貌过程中所使用的计算域网格可以理解为是工件的微区。计算域网格的数量越多、网格的边长越短所模拟出的枝晶的三维生长形貌越准确，但同样模拟的计算量和计算时间会越长、对进行模拟的硬件的运算能力的要求就更大，本领域技术人员可以根据实际需要对计算域网格的尺寸、网格的边长和数量进行设置，本公开对此不作限制。计算域网格中网格的边长可以为0.8微米-1.2微米，计算域网格中任意一边的网格的数量可以为128-1024。例如，计算域网格为边长为1微米的正方体计算域，则可以将计算域网格划分为128×128×128-1024×1024×1024个网格，如256×512×512。[0062]在本实施例中，可以根据计算域网格的数量对所述预设枝晶晶粒数量进行设置，例如，若计算域网格为128×128×128-1024×1024×1024个，则预设枝晶晶粒数量可以为80-300。例如，计算域网络为256×512×512个，则预设枝晶晶粒数量可以设置100个。在计算域网格最低层所能承载的最大晶粒数量的范围内，晶粒设置的越多枝晶间竞争越充分，本领域技术人员可以根据实际需要对预设枝晶晶粒数量进行设置，本公开对此不作限制。[0063]在本实施例中，所述预设高度阈值可以为所述计算域网格的高度的70％-90％。例如，预设高度阈值可以为80％。设置预设高度阈值是为了保证枝晶在计算域网格中均有足够的向上生长空间。生长高度可以是指当前计算域网格中所生长的多个枝晶中生长较快的部分或全部枝晶的高度，例如，生长高度可以为多个枝晶中生长速度最快的枝晶的高度。本领域技术人员可以根据实际需要对生长高度进行设置，本公开对此不作限制。[0064]在本实施例中，所述抽拉速度为10μm/s-500μm/s，所述温度梯度可以为50k/mm-400k/mm，这样可以覆盖定向凝固工艺中常用的抽拉速度和温度梯度，保证模拟与实际生产中的工艺相对应。其中，在其他工件制造的工艺参数相同的情况下，抽拉速度越大，所生成的枝晶的一次晶臂越小。在其他工件制造的工艺参数相同的情况下，温度梯度越大，所生成的枝晶的一次晶臂越小。因此，本领域技术人员可以根据研究需要对抽拉速度和温度梯度进行设置，本公开对此不作限制。[0065]为进一步说明本公开步骤s12的实现方式，以下通过示例进行说明。图2b示出根据本公开一实施例的模拟枝晶的三维生长形貌的示意图。如图2b所示，模拟枝晶的三维生长形貌的步骤可以为：设置模拟镍基单晶高温合金组织生长的计算域网格为边长是1微米的正方体模型，并设置计算域网格中网格的数量为256×512×512(为简明图中并未画出全部网格)，并在所述计算域网格的最底层随机设置100个(也即预设枝晶晶粒数量)的枝晶晶粒(为简明图中仅示意性画出晶粒所生长出的枝晶)；按照抽拉速度和温度梯度模拟镍基单晶高温合金的定向凝固，以使所述晶粒在定向凝固过程中从最底层向上生长成枝晶；在定向凝固过程中，根据所述热力学数据，计算所述枝晶在计算域网格中的三维生长形貌。其中，在确定枝晶在当前计算域网格中的生长高度h1达到预设高度阈值时，去除当前计算域网格的最底层并在当前计算域网格的最上层上方再新增一个新的为液相的网格层，得到新计算域网格。而后继续进行枝晶在新计算域网格中的生长高度h2是否达到预设高度阈值，若达到则继续进行计算域网格的“去除最底层和新增液相层生成新计算域网格”的操作，直至满足停止计算条件，并将满足停止计算条件时的计算域网格中枝晶的三维生长形貌作为最终结果输出。[0066]在步骤s13中，基于所述三维生长形貌，通过空间拓扑运动算法模拟所述镍基单晶高温合金中的所述枝晶在断裂后的取向偏离形态和最大取向偏离角度。[0067]在一种可能的实现方式中，步骤s13可以包括：基于所述三维生长形貌和预设的枝晶断裂时截面的模拟固相率，通过空间拓扑运动算法模拟所述镍基单晶高温合金中的所述枝晶在断裂后的取向偏离形态和最大取向偏离角度。[0068]在该实现方式中，枝晶断裂时的截面可以处于计算域网格的任意一层网格中，例如，枝晶的截面可以是计算域网格最底层的底面，则所模拟的即为枝晶“从根部断裂”；枝晶的截面还可以处于计算域网格的中间层(如假定共512层，断裂截面为处于100层)，则所模拟的即为枝晶“从中间部分断裂”。因此，本领域技术人员可以根据实际需要对枝晶断裂的截面位置进行设置，以模拟不同断裂状态下的枝晶取向偏离状况。[0069]在该实现方式中，所述模拟固相率可以为0.1-0.8。这样，可以使得模拟的枝晶断裂时截面固相率具有较合理范围，能与实际工件相对应，确保计算的合理性。[0070]在一种可能的实现方式中，所述空间拓扑运动算法可以包括旋转弯折拓扑矩阵，所述旋转弯折拓扑矩阵为：[0071][0072]其中，r为旋转弯折拓扑矩阵，α为断裂的枝晶绕x方向的旋转角度范围，β为断裂的枝晶绕y方向的旋转角度范围，γ为断裂的枝晶绕z方向的旋转角度范围；[0073]其中，所述α可以为0°‑90°，所述β可以为0°‑90°，所述γ可以为0°‑360°。[0074]这样，借助旋转弯折拓扑矩阵，可以实现通过识别断裂的枝晶是否与其他枝晶发生碰撞，来确定该枝晶最大的取向偏离空间。断裂枝晶的旋转或弯折空间变换可看成是该枝晶分别绕x、y、z三个方向旋转α、β、γ角度的叠加效果。[0075]在步骤s14中，基于所述取向偏离形态，展示所述镍基单晶高温合金中条纹晶的三维形态。[0076]在本实施例中，步骤s14中可以利用tecplot后处理软件等软件，展示镍基单晶高温合金中条纹晶的三维形态。其中，基于枝晶在断裂后的取向偏离形态就可以通过软件模拟出枝晶断裂所形成的条纹晶的三维形态，以便于研究人员等用户可以直观的观察到条纹晶的三维形态。[0077]在本实施例中，上述方法可以利用图形处理器(graphics processing unit，gpu)进行模拟计算。[0078]为示例的说明本公开所提供镍基单晶高温合金条纹晶缺陷取向偏离预测方法，以下通过示例1、2进行示意性示例。[0079]图3a、图3b示出本公开实施例示例1和示例2中枝晶的三维生长形貌的主视图和俯视图。图4a、图4b示出本公开实施例示例1中条纹晶缺陷旋转取向偏离的主视图和俯视图。图5a、图5b示出本公开实施例示例2中条纹晶缺陷弯折取向偏离的主视图和俯视图。[0080]示例1[0081]首先通过pandat计算得到镍基单晶高温合金dd6的热力学参数。将计算得到的热力学参数的数值导入相场计算得到的模型中，并设置计算模拟的模型的网格数为256×512×512，抽拉速度为100μm/s，冷却速度为5k/mm，断裂截面固相率为0.3。通过三维相场模拟，得到定向凝固在模型中形成的枝晶的三维生长形貌。设置枝晶绕x方向旋转角度范围α为0°，绕y方向旋转角度范围β为0°，绕z方向旋转角度范围γ为0°‑360°。将计算结果导入tecplot后处理软件，得到定向凝固的枝晶三维生长形貌如图3a、图3b所示，枝晶断裂形成条纹晶缺陷形貌如图4a、图4b所示。其中，断裂的条纹晶为如图4a、图4b所示的条纹晶m。根据模拟可确定，在当前温度梯度、当前抽拉速度和当前截面固相率下，该条纹晶的绕指定方向的最大取向旋转偏转角度为21°。[0082]示例2[0083]首先通过pandat计算得到镍基单晶高温合金dd6的热力学参数。将计算得到的热力学参数的数值导入相场计算得到的模型中，并设置计算模拟的模型的网格数为256×512×512，抽拉速度为100μm/s，冷却速度为5k/mm，断裂截面固相率为0.3。通过三维相场模拟，得到定向凝固在模型中形成的枝晶的三维生长形貌。设置枝晶绕x方向旋转角度范围α为0°，绕y方向旋转角度范围β为0-90°，绕z方向旋转角度范围γ为0°。将计算结果导入tecplot后处理软件，得到定向凝固的枝晶三维生长形貌如图3a、图3b所示，枝晶断裂形成条纹晶缺陷形貌如图5a、图5b所示。其中，断裂的条纹晶为如图5a、图5b所示的条纹晶n。根据模拟可确定，在当前温度梯度、当前抽拉速度和当前截面固相率下，该条纹晶的绕指定方向的最大取向弯折角度为12°。[0084]可见，本公开所提的方法，采用耦合了空间拓扑运动算法的三维相场模拟方法，对条纹晶缺陷进行模拟。确定了在周围枝晶的限制下，条纹晶缺陷的取向偏离最大角度。为条纹晶缺陷的取向偏离提供了理论依据。并且，在模拟框架下，不需要提供繁琐的实验就可以确定当前凝固条件下条纹晶的最大取向偏离角度，避免了经费和人力的浪费，减轻了对环境的伤害。条纹晶缺陷的三维可视化为技术工人和科研人员提供了有效的分析手段，为研究不同工艺条件下条纹晶缺陷的取向偏离大小提供了基础，为避免镍基单晶高温合金条纹晶缺陷提供了全新思路。[0085]本公开还提供一种镍基单晶高温合金条纹晶缺陷取向偏离预测装置，所述装置包括：[0086]数据获取模块，用于获取镍基单晶高温合金在不同温度下的热力学数据；[0087]形貌模拟模块，用于根据所述热力学数据，采用数值模拟方法模拟所述镍基单晶高温合金定向凝固形成的枝晶的三维生长形貌；[0088]偏离模拟模块，用于基于所述三维生长形貌，通过空间拓扑运动算法模拟所述镍基单晶高温合金中的所述枝晶在断裂后的取向偏离形态和最大取向偏离角度；[0089]形态展示模块，用于基于所述取向偏离形态，展示所述镍基单晶高温合金中条纹晶的三维形态。[0090]在一种可能的实现方式中，数据获取模块，包括：[0091]获取子模块，用于利用热力学数据库以及热力学计算软件，计算出所述镍基单晶高温合金在不同温度下的热力学数据；[0092]其中，所述热力学数据库包括镍基高温合金数据库，所述热力学计算软件包括pandat热力学计算软件。[0093]在一种可能的实现方式中，形貌模拟模块，包括：[0094]形貌模拟子模块，用于根据所述热力学数据，采用数值模拟方法模拟所述镍基单晶高温合金在预设的抽拉速度和温度梯度下定向凝固形成的枝晶的三维生长形貌；[0095]其中，所述数值模拟方法包括含有gpu加速算法的三维相场模拟方法。[0096]在一种可能的实现方式中，根据所述热力学数据，采用数值模拟方法模拟所述镍基单晶高温合金在预设的抽拉速度和温度梯度下定向凝固形成的枝晶的三维生长形貌，包括：[0097]设定所述镍基单晶高温合金组织生长计算域网格的尺寸和数目，并在所述计算域网格的最底层随机设置预设枝晶晶粒数量的枝晶晶粒；[0098]按照所述抽拉速度和所述温度梯度模拟所述镍基单晶高温合金的定向凝固，以使所述晶粒在定向凝固过程中从所述最底层向上生长成枝晶；[0099]在定向凝固过程中，计算所述枝晶在所述计算域网络中的三维生长形貌；[0100]其中，若所述枝晶在所述计算域网络中的生长高度大于预设高度阈值，则去除所述计算域网格中当前的最低层网格，并在所述计算域网络中当前的最高层网格之上新增一层网格，新增的一层网格为纯液相层。[0101]在一种可能的实现方式中，所述计算域网格中网格的边长为0.8微米-1.2微米，所述计算域网格中的任意一边上网格的数量为128-1024，所述预设枝晶晶粒数量为80-300，所述预设高度阈值为所述计算域网格的高度的70％-90％；[0102]所述抽拉速度为10μm/s-500μm/s，所述温度梯度可以为50k/mm-400k/mm。[0103]在一种可能的实现方式中，偏离模拟模块，包括：[0104]偏离模拟子模块，用于基于所述三维生长形貌和预设的枝晶断裂时截面的模拟固相率，通过空间拓扑运动算法模拟所述镍基单晶高温合金中的所述枝晶在断裂后的取向偏离形态和最大取向偏离角度。[0105]在一种可能的实现方式中，所述模拟固相率为0.1-0.8。[0106]在一种可能的实现方式中，所述空间拓扑运动算法包括旋转弯折拓扑矩阵，所述旋转弯折拓扑矩阵为：[0107][0108]其中，r为旋转弯折拓扑矩阵，α为断裂的枝晶绕x方向的旋转角度范围，β为断裂的枝晶绕y方向的旋转角度范围，γ为断裂的枝晶绕z方向的旋转角度范围；[0109]其中，所述α为0°‑90°，所述β为0°‑90°，所述γ为0°‑360°。[0110]在一些实施例中，本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。[0111]需要说明的是，尽管以上述实施例作为示例介绍了镍基单晶高温合金条纹晶缺陷取向偏离的预测方法如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定各步骤和模块，只要符合本公开的技术方案即可。[0112]本公开实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。计算机可读存储介质可以是易失性或非易失性计算机可读存储介质。[0113]本公开实施例还提出一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上述方法。其中，处理器可以包括gpu等。[0114]本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述方法。[0115]本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。[0116]计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。[0117]这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。[0118]用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。[0119]这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。[0120]这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。[0121]也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。[0122]附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。[0123]以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。









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