【摘 要】
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该文首先就相场法的发展情况做了一个较为完全的综述,并对建模工作进行了描述和分析.在第三、第四章,首先分别从相变理论出发,通过将序参量势与热力学驱动力加以综合考虑来获
【出 处】
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中国地质大学 中国地质大学(武汉)
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该文首先就相场法的发展情况做了一个较为完全的综述,并对建模工作进行了描述和分析.在第三、第四章,首先分别从相变理论出发,通过将序参量势与热力学驱动力加以综合考虑来获取系统的总的自由能泛函;进而阐明了相场法的物理意义和实质.对枝晶系统,利用相场与温度场这两个变量对上述泛函求变分来建立系统的相场方程;对共晶系统,则利用相场、浓度场来求变分,获得了相场控制方程,即确立各自的相场模型.在模型建立以后,采用有限中心差分方法,在二维平面上对相场方程进行离散,并采用Microsoft Visual Basic 6.0作为工具编制相应的模拟程序,在此过程中对计算数据进行图形化处理,分别获得了对等轴枝晶、共晶、振荡共晶的模拟图形.文章的最后,还对相场法的长处和不足及未来发展方向进行了讨论和分析.该文的主要特色及创新之处在于,第一,用非线性科学中的双稳态系统的观点对相场法的数学物理意义和实质作了阐述;第二,在模拟枝晶生长过程中,使用了大量简约算法,在普通PC机上模拟出了较好的枝晶晶型;第三,利用非均相系统的热力学关系式建立了二元合金的相场模型,该模型不但得到规则共晶,而且得到了振荡共晶,后者在相场法模拟中还未见报导.该文的研究属于方法论范畴,由于计算条件不足(不具备大型的计算工作站或者并行计算机簇),只能计算相对较少的节点,尽管如此,已经得到了比较满意的结果.作为一种有效的模拟手段,相场法在国外已经得到了充分的发展,而在国内极少进行相关的研究.因此,也希望该文的工作能推动相场法在国内相关领域的应用.
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