| Titre : | Quantitative Phase Field Modelling of Solidification |
| Auteurs : | Nicolas Provatas, Directeur de thèse ; Tatu Pinomaa, Directeur de thèse ; Nana Ofori Opoku, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Mention d'édition : | 1er édition |
| Editeur : | CRC Press Editeur, 2021 |
| ISBN/ISSN/EAN : | 978-0-367-76857-7 |
| Format : | 1 vol. (186 p.) / couv. ill. en coul / 24 cm |
| Langues: | Anglais |
| Langues originales: | Anglais |
| Résumé : |
This book presents a study of phase field modelling of solidification in metal alloy systems. It is divided in two main themes. The first half discusses several classes of quantitative multi-order parameter phase field models for multi-component alloy solidification. These are derived in grand potential ensemble, thus tracking solidification in alloys through the evolution of the chemical potentials of solute species rather than the more commonly used solute concentrations. The use of matched asymptotic analysis for making phase field models quantitative is also discussed at length, and derived in detail in order to make this somewhat abstract topic accessible to students. The second half of the book studies the application of phase field modelling to rapid solidification where solute trapping and interface undercooling follow highly non-equilibrium conditions. In this limit, matched asymptotic analysis is used to map phase field evolution equations onto the continuous growth model, which is generally accepted as a sharp-interface description of solidification at rapid solidification rates. This book will be of interest to graduate students and researchers in materials science and materials engineering. Key Features Presents a clear path to develop quantitative multi-phase and multi-component phase field models for solidification and other phase transformation kinetics Derives and discusses the quantitative nature of the model formulations through matched interface asymptotic analysis Explores a framework for quantitative treatment of r |
| Sommaire : |
Chapitre Chapitre 1|8 pages Une brève histoire de la modélisation du champ de phase Abstrait Chapitre Chapitre 2|4 pages Aperçu de ce livre Abstrait This chapter presents the overview of this book. The book begins by deriving a multi-order parameter model of solidification in the grand potential ensemble. with a grand potential functional formulated in terms of multiple chemical potentials and phases. It includes methods for making phase field simulations of solidification for quantitative applications through the addition of anti-trapping fluxes to the chemical potential equations in order to control the level of solute trapping and other spurious effects caused by diffuse interfaces. The book deals with the case of single-phase, polycrystalline multi-component solidification in the so-called local supersaturation limit of each chemical component. It discusses the thin interface limit of phase field models. The book examines the detailed effects of the interface width on the solidification kinetics of a rapidly solidifying phase field interface. It focuses on showing how to asymptotically map the phase field model's thin interface behaviour onto the continuous growth model of solidification. Section|36 pages je Chapitre 14Chapitre 3|4 pages Récapitulatif de la thermodynamique du grand potentiel Abstrait Chapitre Chapitre 4|6 pages Le champ fonctionnel de la phase du grand potentiel Abstrait Chapitre Chapitre 5|4 pages Dynamique des champs de phase : {ϕ α ,c i } versus {ϕ α ,μ i } Evolution Abstrait Chapitre Chapitre 6|6 pages Refonte des équations de champ de phase pour les simulations quantitatives Abstrait Chapitre Chapitre 7|8 pages Propriétés d'équilibre de la Fonctionnelle du Grand Potentiel Abstrait Chapitre Chapitre 8|6 pages Fluctuations thermiques dans les équations de champ de phase Abstrait Section|32 pages II Chapitre 50Chapitre 9|30 pages Cas particuliers du modèle de champ de phase à grand potentiel Abstrait Chapitre Chapitre 10|12 pages Application : Modélisation du champ de phase des alliages ternaires Abstrait Section|10 pages III Chapitre 94Chapitre 11|8 pages Interprétation des analyses asymptotiques des modèles de champ de phase Abstrait Section|26 pages IV Chapitre 104Chapitre 12|2 pages Le régime de solidification rapide Abstrait Chapitre Chapitre 13|16 pages Modélisation de la cinétique de croissance continue dans la limite d'interface diffuse des équations de champ de phase à grand potentiel Abstrait Chapitre Chapitre 14|6 pages Application : Simulations de champs de phase de la solidification rapide d'un alliage binaire Abstrait |
Disponibilité (2)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| PHY/873 | Livre | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
| PHY/873 | Livre | bibliothèque sciences exactes | Empruntable |
