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gegeshishen

元胞自动机模拟单晶长大

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 USE MSFLIB
       PARAMETER IR=400,JR=400
      INTEGERIS(0:IR+1,0:JR+1),TMAX,ISN(1:8),NSTATE,T,NR,IX0,IY0,IX,JY
!!   根据过去状态IS，定义现在状态为IS1；为了突出边界，特别定义ISN1
      INTEGER IS1(0:IR+1,0:JR+1),ISN1(1:8)
      WRITE(*,*)"PLEASE INPUT THE TIMESTEP "
       READ(*,*)TMAX
       ISEED=RTC()
        IRC=IR/2 !=IR*ran(iseed)+1
       JRC=JR/2
!      定义基体体积能为10,晶粒体积能为1
       IS=8
       IS(IRC,JRC)=1
!!   在循环前定义现在状态数组IS1的初始值
      IS1=IS
      OPEN(1,FILE="E:\LUKE.DAT")
      DO T=1,TMAX
!!   每次循环前重新定义过去状态数组IS
      IS=IS1
!      边界条件
            IS(0,0:JR+1)=IS(IR,0:JR+1)
              IS(IR+1,0:JR+1)=IS(1,0:JR+1)
              IS(0:IR+1,0)=IS(0:IR+1,JR)
              IS(0:IR+1,JR+1)=IS(0:IR+1,1)
!!       整个基体上，各个点上的状态都要根据规则改变，而非随机取点改变
         DO IX=1,IR
           DO JY=1,JR
             ISN=(/IS(IX-1,JY-1),IS(IX-1,JY),IS(IX-1,JY+1),IS(IX,JY-1)
     &               ,IS(IX,JY+1),IS(IX+1,JY-1),IS(IX+1,JY),IS(IX+1,JY+1)/)
             E0=COUNT(ISN.NE.IS(IX,JY))
!      如果不是晶粒边界，则跳出，重新循环
             IF(E0.EQ.0)CYCLE         
!     随机寻找一个相邻点
           NR=8*RAN(ISEED)+1
           NSTATE=ISN(NR)
!      判断与相邻点的能量差，并决定是否改变状态
               E=COUNT(ISN.NE.NSTATE)
           RD=RAN(ISEED)
               IG=NSTATE-IS(IX,JY)      
           DE=E-E0+IG+2.5*RD-1.25
!!        用现在状态数组IS1记录边界状态的改变
          IF(DE.LT.0.0)IS1(IX,JY)=NSTATE
               
          ENDDO
        END DO
!!     每循环20次在显示屏幕上刷新状态（颜色）
      DO IX=1,IR
       DO JY=1,JR
!            IF(MOD(T,20).EQ.0)THEN
         ISN1=(/IS1(IX-1,JY-1),IS1(IX-1,JY),IS1(IX-1,JY+1),IS1(IX,JY-1)
     &   ,IS1(IX,JY+1),IS1(IX+1,JY-1),IS1(IX+1,JY),IS1(IX+1,JY+1)/)
                     ISRE=SETCOLOR(IS(IX,JY))
!        如果是边界，定义特别颜色15,加以区分                
              IF(COUNT(ISN1.NE.IS1(IX,JY)).GT.0) ISRE=SETCOLOR(15)
                     ISRE=SETPIXEL(IX,JY)
!            END IF
      ENDDO
      ENDDO
!!
!    记录循环次数和对应的晶粒面积
         WRITE(1,*)T, SQRT(1.0*COUNT(IS.EQ.1))
       ENDDO
       CLOSE(1)
       END