微机在金属材料工程中的应用

　　一、科学计算

　　1.热力学、动力学计算

　　常见的有相图计算、激活能计算，钢的C曲线及连续冷却曲线计算;淬透性计算;各种反应速度、工艺过程的仿真计算等。这些计算涉及到数据拟合、经验公式的参数求解和选择，数值迭代逼近等方法川。

　　2.晶体学计葬

　　这方面涉及相变点阵分析、微观应力场分析、晶界点阵组态结构计算与图示等图。大部分用矩阵计算、空间点阵位置扫描与调节、原子束缚力及空隙容积的计算等。参数的计算有各种各样的变化，随即的各种参数的图示又增加了对参数的直观分析。

　　与拉伸实验相对，冲击试验的微机测示难点在于高速A/D的要求，即双路、同时性快速A/D、外触发启动环节及数据直接存放、保持、向主机串行通讯等间题。这些问题一旦解决，冲击试验这一瞬间过程便可由一类似拉伸试验中的力一位移曲线来展示，从中可得到以前无法了解的内在问题阁。而蠕变试验则要求微机及其硬件系统有良好的长期稳定性。

　　3.浓度、禅度场计算

　　它涉及金属材料的各种加工中的温度场，直至组织分布及应力分布状态的计算;化学热处理中的粒子传递、扩散所涉及浓度梯度的仿真计算。其中主要涉及有限差分法和有限元法。

　　4.试验数据的分析处理

　　试验数据的分析处理分为数据的各种拟合和拟合后的误差分析、数理统计。前者常用有线性回归或最小二乘法，后者主要是数理统计中离散数值分析法的应用[lj。涉及到数据处理的还有对脉冲或波动信号的试验数据的各种时域—频域变换分析、合金设计中的各种分析、比较与查找等。前者在微机测控中常用到，后者是数据库及专家系统常用方法之一。

　　以上按计算方法可分为有限差分法，有限元法，插值及样条函数法，高次方程的通近解法，数据曲线拟合、矩阵计算及离散式傅氏变换法等。这一分类不再详述。

　　2.热工今数与过程的橄机控制

　　热工控制包括温度、气氛和压力三种参数的测控。在常规工艺条件下，前二者的控制更为常见。在温度控制方面已出现大量智能仪表，除多区、高精度、多个动作联动的温度控制外，一般不再另开发。在气氛控制方面，常见的有碳势、氮势控制系统，它们一般采用sTD总线结构微机，软件多采用机器语言;传感器可用红外仪、氧浓差电势探头、氨分解仪等;执行器常为电磁阀、定量抽吸泵或电动控制阀等。此系统除完成主要参数的稳定控制外，同时在显示、打印等外设和工艺管理等方面也具有特色闭。