《複雜結構及其相變的多尺度模型與算法》是依託武漢大學，由楊志堅擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：複雜結構及其相變的多尺度模型與算法
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：楊志堅
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目針對鎳、鉈、鎢鉬合金等重金屬材料的複雜結構及其相變問題，研究在磁驅動強荷載條件下的可計算建模方法，揭示其內在機理，建立多物理場相互作用的強耦合模型，探索模型中參數的選取方法，發展高效算法開展模擬研究，結合實驗數據驗證模型和算法的有效性。本項目通過整合物理和數學領域的活躍研究人員，針對Maxwell方程與非線性彈塑性方程的耦合、分子動力學與非線性彈塑性模型的耦合、和磁驅動相變的內在微觀機理等三個特定的問題，利用多尺度模型和算法，對材料的複雜結構及其相變進行研究。本項目以具體問題為驅動，立足於特定系統的可計算物理模型與計算，在此基礎上研究特定材料的狀態方程、多尺度方法的基本數學理論和共性算法、以及相變的物理機理，所研究的內容具有重要的理論和實際意義。
結題摘要
材料計算模型包含量子模型、原子模型和連續模型等幾個重要層次。本項目針對材料的複雜結構及其相變問題，研究可計算建模方法，揭示其內在機理，建立多物理場相互作用的耦合模型，探索模型中參數的選取方法，發展高效算法開展模擬研究，結合實驗數據驗證模型和算法的有效性。項目針對Na原子團簇的電磁散射譜、Cu2O納米球Mie共振與染料聚集體激子的耦合、銀納米棒的顏色路由、固態薄膜去濕問題、透射特徵值問題、不完備數據的反散射問題等，建立了不同尺度上的模型以及多尺度模型，開發了相應的高效算法，解決了複雜結構及其相變等計算中的關鍵可計算建模與高效算法問題。本項目取得了滿意的進展，在Physical Review、SIAM系列等材料科學和計算數學刊物上發表相關論文30餘篇，完成了各項任務。
