材料微结构演化的相场模拟＊.PDF

第 卷第 期 固体力学学报 ３７ １ Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．１ ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＬＩＤＭＥＣＨＡＮＩＣＳ 年 月 　 　 　 　 ２０１６ ２ Ｆｅｂｒｕａｒ ２０１６ ｙ 　 材料微结构演化的相场模拟＊ ＊＊ 王 杰 李欣凯 刘 畅 石以诺 　 　 　 　 　 （ ， ， ） 浙江大学工程力学系 杭州 ３１００２７ ， 摘 要 材料的各种宏观性能与其内部的微观结构密切相关 如何通过控制材料微结构的分布来提高其性能 　 　 ， 指标一直是工程界与学术界广泛关注的课题 由于场变量在界面的突变 传统的基于局部理论的突变界面模型在 ． ， 描述材料微结构演化方面存在一定的困难 基于非局部理论的相场法采用扩散界面的概念来描述界面 避开了理 ． ， 论上描述突变界面的困难 在模拟材料内部任意的组织形态和复杂的微结构演化方面具有独特的优点 论文首先 ． ， 、 、 、 介绍相场法的热力学理论基础 包括自由移动边界问题 扩散界面模型 非局部能量泛函 相场动力学方程及其常 、 ， 用求解方法 然后重点介绍铁电 铁磁和多铁性材料微结构演化的相场模拟 同时简要介绍相场法在软物质和锂离 ． ， 子电池材料微结构演化模拟中的应用 最后给出总结和展望． ， ， ， ， ， 关键词 微结构演化 相场法 扩散界面 热力学 铁性材料 畴结构 　 ， 相场法采用扩散界面的概念来描述相界或畴壁 避 ， ０ 引言 开了理论上描述突变界面的困难 在模拟材料内部 　 任意的组织形态和复杂的微结构演