文献

J-GLOBAL ID：201002273488161341   整理番号：10A0484641

フェーズフィールド法 Phase-Field法の基礎

著者 (1件)： 高木知弘 (京都工繊大 大学院工芸科学研究科)
資料名： 計算工学  (Journal of the Japan Society for Computational Engineering and Science)
巻： 15  号： 2  ページ： 2291-2295  発行年： 2010年04月30日 
JST資料番号： L5669A  ISSN： 1341-7622  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： フェーズフィールド法では界面の位置を表すために相の状態を表すフェーズフィールド変数Φを導入し,Φの時間発展を解くことで形の変化を表現する。本論文では,フェーズフィールドモデルの特徴と基本的解析手順を解説した。具体的には,1)Φの定義,2)自由エネルギー汎関数の構築,3)時間発展方程式の導出,4)フェーズフィールドパラメータと材料パラメータの関係付け,5)拡散方程式の差分法による数値シミュレーションという手順をとり,3)においてΦが非保存量であればアレン-カーン方程式,保存量であればカーン-ヒリアード方程式を利用する。また,フェーズフィールドモデルを拡張した応用モデルとして,i)拡散場の扱い,ii)界面異方性の導入,iii)弾性ひずみエネルギーの導入,iv)多相・多結晶問題を扱うマルチフェーズフィールドモデルを紹介した。i)としては駆動力が温度や濃度に依存する場合に熱伝導方程式や拡散方程式を連成させ,数値格子サイズや界面幅に依存しない薄層界面極限の考え方によってフェーズフィールドパラメータを決定する方法を説明した。また,iii)では応力場の評価手法としてフェーズフィールド微視弾性理論を用いたフーリエ変換による手法を示した。

シソーラス用語： *数学モデル ,  *計算機シミュレーション ,  界面 ,  自由エネルギー ,  発展方程式 ,  シミュレーション ,  拡散方程式 ,  方程式 ,  熱伝導方程式 ,  パラメタリゼーション ,  応力 ,  弾性力学 ,  Fourier変換 ,  *数値解法
準シソーラス用語： アレン-カーン方程式 ,  エネルギー汎関数 ,  カーン-ヒリアード方程式 ,  *フェーズフィールド法 ,  数値シミュレーション ,  弾性理論

分類 (3件)： システム・制御理論一般  (IA02010H) ,  計算機シミュレーション  (JE11000H) ,  数値計算  (JE02000J)

引用文献 (6件)：

• KOBAYASHI, R. Modeling and numerical simulations of dendritic crystal growth. Physica D. 1993, 63, 410-423
• JANSSENS, K. G. F. Computational Materials Engineering : An Introduction to Microstructure Evolution. 2007
• 高木. フェーズフィールド法の基礎と応用-フェーズフィールド法とは?-. 機械の研究. 2009, 61, 3-4, 353-359, 451-458
• KHACHATURYAN, A. Theory of Structural Transformations in Solids. 2008
• 山中. フェーズフィールド法の基礎と応用-PFM理論による弾性ひずみエネルギー評価法-. 機械の研究. 2010, 62, 1, 59-67

タイトルに関連する用語 (2件)： フェーズフィールド法 ,  基礎