数学理论与应用

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广义分数阶Allen-Cahn相场方程的数值模拟研究

吴函宇,刘雨婷,郑洲顺* ,都昌发   

  1. 中南大学数学与统计学院,湖南长沙,410083

  • 出版日期:2020-06-30
  • 通讯作者: 郑洲顺,中南大学数学与统计学院教授

Numerical Simulation of the Generalized Fractional Allen - Cahn Phase FielS Equations

  • Online:2020-06-30

摘要: 相场既是一种应用模型也是一种研究方法,在材料微结构演化等实际问题中有应用广泛.本文首先建立广义分数阶Allen-Cahn相场方程模型,并采用有限差分方法在时间和空间上对模型进行离散,得到相应的离散格式;其次分别对整数阶、分数阶和广义分数阶的Allen-Cahn方程进行数值模拟,通过数值结果验证本所文建立的广义分数阶模型的有效性;最后探讨界面宽度ε 对Allen-Cahn相场方程的数值解的影响.本文从广义分数阶基本原理出发,拓宽了相场方程的研究范围,对材料微结构演化研究有重要意义.

关键词: 广义分数阶, 相场方法, 有限差分法, 材料微结构演化