相场法的计算机编程

相场模拟并无确定的商业化软件，大多搏桥脊数还是靠研究者逐行编写代码，由于需要研究者具备材料学基础、一定的数学基础和计算机程序设计基础，交叉能力的要求使得不少研究者望而生畏，也很大程度上阻碍了此方消派法的应用活跃基渗度。若有商业化软件的出现，将极大加快此方法的应用和研究。

相场模型是基于扩散界面模型而提出，关于扩散界面的册段哪描燃备述是由van der Waals 提出的用密度场处理液-气体系中的流体界面问题。而我们所见的相场模型则是基于20世纪50年代Ginzburg和Landau提出的用于处理超导性的模型 ，该模型采用了复杂的序参量及其梯度向量；随后Cahn和Hilliard基于热力学方程，考虑非均匀性体系中扩散界面，构造了今天普遍使用的瞬时微观结构演化的模型，分别使用非保守场变量（结构序参量）和保守场变量（浓度场）作为函数，通过体系序参量和浓度场变量的变化来表征体系组织的演化 。然而进入21世纪以来，随着计算机和模拟技术的快速发展以及材料热力学数据和动力学理论的逐渐完备等，相场模型在微观组织的模拟方面州码才迅速发展起来，并成为一种有效的材料模拟方法。

水平集方法可以为两相求解,而相场方法可以为三相求解。与水平集接口不同的是,相场接口还允许流体-结构的相互作用和相位差模型。 相场方法有冲雹具体的物理意义,该方法的目的是将混合能量(流动的表面能量和本体能量的总和)降低到最低。它比水平集方法包含更多的物理场,而且只要对界面进行适当的网格剖分,其精确度也会更高。另一方面,它的运算成本更高,因为相比于水平集方法只使用一个输运方程,相场方法使用了两个输运方程。相场方法适合于微流体仿真,因为后者的表面形状是极为重要的参数。 相场方法基于物理方面的思考,而水平散乎帆集方法则从数学的观点发展而来,其表示的颜色函数通过对流项与流体流动相关。水平集方法包含更少的物理场,因此从数值的角度来讲更稳定一些。

2.

和相场方法不同,水平集方法包含水平集变量的稳定顷卖性。因此,推荐将其用于界面不能被很好地网格剖分,并且界面的平均位置。