【摘要】：材料的各種宏觀性能與其內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān),如何通過控制材料微結(jié)構(gòu)的分布來提高其性能指標(biāo)一直是工程界與學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注的課題.由于場變量在界面的突變,傳統(tǒng)的基于局部理論的突變界面模型在描述材料微結(jié)構(gòu)演化方面存在一定的困難.基于非局部理論的相場法采用擴(kuò)散界面的概念來描述界面,避開了理論上描述突變界面的困難,在模擬材料內(nèi)部任意的組織形態(tài)和復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)演化方面具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn).論文首先介紹相場法的熱力學(xué)理論基礎(chǔ),包括自由移動邊界問題、擴(kuò)散界面模型、非局部能量泛函、相場動力學(xué)方程及其常用求解方法.然后重點(diǎn)介紹鐵電、鐵磁和多鐵性材料微結(jié)構(gòu)演化的相場模擬,同時(shí)簡要介紹相場法在軟物質(zhì)和鋰離子電池材料微結(jié)構(gòu)演化模擬中的應(yīng)用,最后給出總結(jié)和展望.
[Abstract]:The macroscopical properties of materials are closely related to their internal microstructure. How to control the distribution of material microstructure to improve its performance index has been a widespread concern of engineering and academic circles. Because of the mutation of field variables at the interface, the traditional catastrophe interface model based on local theory has some difficulties in describing the evolution of material microstructure. The phase field method based on the nonlocal theory uses the concept of diffusion interface to describe the interface, which avoids the difficulty of describing the abrupt interface theoretically, and has unique advantages in simulating arbitrary microstructure and complex microstructure evolution in materials. This paper first introduces the thermodynamic theory of phase field method, including free moving boundary problem, diffusion interface model, nonlocal energy functional, phase field dynamic equation and its common solution. Then the phase field simulation of microstructure evolution of ferroelectric ferromagnetic and ferromagnetic materials and the application of phase field method in the simulation of microstructure evolution of soft matter and lithium ion battery materials are introduced briefly. Finally a summary and prospect are given.
【作者單位】： 浙江大學(xué)工程力學(xué)系;
【分類號】：TB303

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱昌盛,程俊,王智平;相場法模擬中計(jì)算方法研究概述[J];鑄造;2004年09期

2 梁敏潔;陳錚;王永欣;褚忠;;合金微結(jié)構(gòu)的微觀相場法模擬[J];熱加工工藝;2006年08期

3 李永勝;陳錚;王永欣;盧艷麗;趙宇宏;;合金沉淀過程的微觀相場法計(jì)算機(jī)模擬[J];材料導(dǎo)報(bào);2004年08期

4 任娟娜;王明光;李愛紅;趙宇宏;;合金沉淀過程相場法模擬研究進(jìn)展[J];熱加工工藝;2011年10期

5 劉靜;段萌萌;;相場模擬對流影響凝固組織形成的研究進(jìn)展[J];鑄造技術(shù);2012年04期

6 田衛(wèi)星,鄭洪亮,詹成偉,孫建俊,侯紀(jì)新,國洪軒,王旭波,田學(xué)雷;相場法凝固數(shù)值模擬的研究進(jìn)展[J];中國鑄造裝備與技術(shù);2005年04期

7 楊玉娟;王錦程;楊根倉;朱耀產(chǎn);;共晶形貌選擇及界面失穩(wěn)的多相場模擬[J];金屬學(xué)報(bào);2006年09期

8 于志生;劉平;龍永強(qiáng);;基于Ginzburg-Landau理論的相場法研究進(jìn)展[J];熱加工工藝;2008年16期

9 趙彥;張洪宇;韋華;鄭啟;金濤;孫曉峰;;鎳基單晶高溫合金中γ'相筏化行為的相場法研究進(jìn)展[J];科學(xué)通報(bào);2013年35期

10 陳志;宋慶軍;陳安琪;李陽;孔佑超;李峰;;相場法模擬凝固微觀組織演化研究進(jìn)展[J];鑄造技術(shù);2011年03期

相關(guān)會議論文 前8條

1 汪麗媛;柳占立;莊茁;;相場法解應(yīng)力場及微結(jié)構(gòu)演化[A];北京力學(xué)會第20屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2014年

2 馮露;王世斌;亢一瀾;劉美華;李林安;沈珉;;金屬凝固過程中應(yīng)力及非均勻材料性質(zhì)演化的相場模擬[A];塑性力學(xué)新進(jìn)展——2011年全國塑性力學(xué)會議論文集[C];2011年

3 馮小輝;楊院生;李應(yīng)舉;童文輝;;合金成分對共格析出動力學(xué)影響的相場模擬[A];動力與能源用高溫結(jié)構(gòu)材料——第十一屆中國高溫合金年會論文集[C];2007年

4 李月嬋;施榮沛;王翠萍;劉興軍;王云志;;剪切場對聚合物材料相分離組織影響的相場動力學(xué)研究[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

5 胡銳;王軍;黃春麗;寇宏超;李金山;;電磁攪拌對枝晶生長過程影響的相場法模擬[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

6 倪勇;;電話線起泡屈曲形貌演化的相場模擬[A];第五屆全國固體力學(xué)青年學(xué)者研討會會議日程摘要集[C];2012年

7 褚忠;陳錚;高桂霞;;Ni_(75)Cr_(13)Al_(12)合金中原子替代的微觀相場模擬[A];第四屆中國CAE工程分析技術(shù)年會論文集[C];2008年

8 蘇煜;都敬娜;;低維鐵電納米結(jié)構(gòu)環(huán)形疇的相場數(shù)值模擬[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 朱耀產(chǎn);二元共晶層片生長的多相場法數(shù)值模擬[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

2 馮力;多元合金凝固微觀組織的相場法模擬研究[D];蘭州理工大學(xué);2009年

3 趙達(dá)文;過冷熔體凝固的相場法自適應(yīng)有限元模擬[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

4 呂良星;金屬組織轉(zhuǎn)變與變形的相場與晶體塑性模擬及其耦合模型[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

5 李永勝;溫度對Ni_（75）Al_xV_（25-x）合金沉淀過程影響的微觀相場模擬[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

6 楊濤;晶體結(jié)構(gòu)及其轉(zhuǎn)變的O點(diǎn)陣?yán)碚摵途w相場法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉靜;金屬凝固過程微觀組織形成的相場法模擬研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

2 賈偉建;凝固微觀組織相場法模擬[D];蘭州理工大學(xué);2005年

3 李生建;基于多相場模型的二元合金層片生長研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年

4 胡衛(wèi)英;金屬過冷熔體中枝晶側(cè)枝生長的相場法模擬[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

5 王剛;微觀組織相場法模擬的算法優(yōu)化[D];南昌航空大學(xué);2014年

6 王潔玉;二元合金凝固過程的相場模擬研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

7 張麗麗;溫度場下枝晶生長的相場法模擬[D];沈陽師范大學(xué);2012年

8 趙宇輝;鋁合金微觀組織相場法數(shù)值模擬技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2006年

9 何帥;相場法的準(zhǔn)確性與邊界曲率的關(guān)系研究[D];浙江大學(xué);2011年

10 龔亮;外延薄膜生長過程的微觀相場研究[D];天津大學(xué);2008年

，

本文編號：2344820