金属凝固组织形成计算机模拟（Simulation of MicrostructureFormation(SMF)(?)，也称做凝固过程微观模拟（Micro-Modelling），是相对于凝固过程宏观模拟而言的，具体是指在晶粒尺度上对金属凝固过程进行模拟。 本文提出两种溶质计算模型：a，修正Scheil模型，也即在溶质平衡分配系数κ的基础上乘以一个修正系数β，从而来考虑固液界面前沿对流对传质的影响；b．直接与微观模拟相关联的溶质场计算模型，以直接差分法计算溶质扩散，以实际溶质分配系数模型计算发生液固相变时的溶质再分配，液固转变信息直接来自于微观模拟结果，该模型能够较好地模拟凝固前沿的溶质再分配和晶粒、晶界上的溶质偏析。 应用Monte Carlo法对凝固过程的形核和生长进行了模拟，以能量最小原理为基础，考虑体积自由能和界面能的定量影响，建立了晶粒生长概率模型。另外，在晶粒择优生长方向上施加各向异性强度因子来考虑晶粒生长的择优取向因素，使得模拟组织图象更趋近于实验观察结果。 假定晶粒的生长形状呈四边形，并具有一定的择优取向，基于这样的假定，提出了修正的Cellular Automaton晶粒生长模拟技术。通过判断点（单元）与四边形（晶粒）的位置关系，建立了简单的晶粒生长局部演变规则，克服了 Rappaz提出的Cellular Automaton技术必须矫正晶向的不足。枝晶尖端（四边形的顶点）生长动力学采用KGT模型计算。 结合宏观热流计算和微观组织模拟，确定模型和概率模型，首次提出了以Cellular Automaton技术为基础并辅以Monte Carlo法修正生长的CAMC宏微观藕合模拟技术。CAMC技术综合运用 Cellular Automaton技术和Monte Carlo法，扬二者之长避二者之短，以CA模拟技术搭起晶粒生长骨架，MC法则在内部进行辅助生长，体现枝晶分枝机制。该模拟技术能够定量地描述晶粒的数目、尺寸和形貌的演变过程，从而能够很好地模拟金属凝固组织的形成过程。 针对微观模拟计算量大的特点，首次提出了局部区域模拟法，并相应地解决了整体区域和局部区域之间的数据映射、局部区域的边界处理、局部区域模拟结果的放大显示等问题。该方法通过仅对关键的局部区域模拟而有效地节省了计算量。另外，通过化整为零，分块区域模拟然后再粘贴的方法，可实现对较大铸锭的凝固组织模拟。 采用液固界面实时跟踪技术，获得凝固组织典型三区的分界线，从而也能够容易地得到CET转变分界线。基于数据库技术的随机抽样法，实现了单元信息在数据库中按编号存取，大大降低计算机内存消耗，并使数据管理更为方便，快捷。 针对川＊．5％CU合金在水冷铜铸型中的凝固过程，进行了实验研究，改变的实验参数是浇注温度和冷却水流量。同时对各实验过程进行同步微观模拟，以验证微观模拟模型的正确性。