三维晶体枝状生长的数值模拟算法研究

枝状结 构是组成晶体材料的最基本的微结构,其数值模拟算法是材料科学领域中一个比较热门的课题。研究结果表明，二维的数值模拟结果均能很好地符合所谓的"微观可解性理论"的估计，但是更为实用的三维的数值模拟结果目前尚不多见，这主要是由于三维问题的计算量大，在目前的计算机硬件条件限制下数值模拟程序所能承受的计算规模受到严重的限制。这个时候我们就需要一个高效率的自适应算法来大幅度地提高计算能力。在这个课题的研究计划中，我们的主要研究目标是实现一个高效率的自适应有限元算法模拟晶体的三维枝状生长，在尽可能大的计算模规模下考察三维枝晶的生长模式，以利用该算法得到的更广泛的数值模拟结果验证其与"微观可解性理论"估计的符合程度。 拟最终得到一个可持续开发的数值算法及其实现程序，为进一步研究流动环境对晶体枝状生长的影响做技术准备。