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主讲老师汤卫 · NUAA博士
更新时间2026-06-09 16:23:23
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课程简介
相场方法是一种流行的介观尺度计算方法，用于研究微结构及其物理性质的时空演化。它已被广泛用于描述各种重要的介观尺度演化现象，包括晶粒生长和粗化、凝固、薄膜沉积、位错动力学、生物膜中的囊泡形成和裂纹传播。 MOOSE是美国爱达荷国家实验室主导开发的一个开源多物理面向对象有限元模拟工具。
它提供了高级接口，让用户能够更为简易地使用成熟的非线性求解器。 同时MOOSE拥有非常健全的物理模块，包括: 热传导、地球化学、纳维尔-斯托克斯(流体领域)、固体力学、表面接触、多孔流、相场等。让用户能够进行各类的研究。
课程内容
课时1：力学和材料科学中的相场方法
课时2：弱形式及雅克比矩阵的推导
2.1 弱形式及雅克比矩阵的推导（泊松方程）
2.2 弱形式及雅克比矩阵的推导（应力平衡方程）
课时3：马氏体相变的相场模拟
3.1 马氏体相变的相场模拟（文献复现）
3.2 马氏体相变的相场模拟（文献复现）
讲师介绍
汤卫博士，南京航空航天大学
学习交流群，进群获取社群福利
天玑智研.学术共享平台是面向科研工作者、高校、科研院所及研发型企业的专业性社会化平台，为生化环材等领域提供学术交流、专业知识、学术热点以及科研服务。
本课程以相场法为主线，从导论、有限元弱形式到 MOOSE 代码实现，搭建从数学推导到科研复现的完整路径。你将理解相场法如何跨越微观—介观—宏观尺度，用扩散界面与序参量描述晶粒生长、断裂、相变等微结构演化；并通过泊松方程和弹性静力平衡算例，掌握强形式—弱形式—残差—雅可比矩阵的有限元流程。课程后半聚焦形状记忆合金三维非等温马氏体相变，推导化学能、梯度能与弹性能组成的自由能泛函及 Allen-Cahn、应力平衡方程，并在 MOOSE 中实现残差、耦合雅可比与材料模块。适合力学、材料、机械、航空航天等方向的研究生、科研人员和工程师，也适合希望入门相场模拟或 MOOSE 开发的学习者。学完后，你将具备阅读相关文献、推导相场模型并独立搭建基础有限元程序的能力。
天玑智研
汤卫 · NUAA博士
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