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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

目的：了解相场模拟在枝晶研究中的应用，了解相场法以及相场模型的建立和求解。运用相场法研究过冷纯金属熔体中的枝晶生长规律。

意义：一方面，金属凝固后的微观组织决定着铸件的性能和使用寿命, 控制微观组织的形成具有非常现实和重要的意义。枝晶生长是大多数金属凝固过程中基本的生长方式之一, 枝晶的形貌直接影响金属材料的性能, 掌握凝固过程热物性参数对枝晶生长规律的影响并了解枝晶的形貌, 对控制枝晶的生长提高材料的性能至关重要。

另一方面，凝固过程是一个涉及热量、质量、动量传输以及界面动力学和界面能相互耦合作用的自由边界问题。在铸件的成形过程中需要控制大量的参数,全部用实验手段不太现实, 因而模拟预测手段显得越来越重要。

国内外研究现状

2. 研究的基本内容

研究内容主要分为五个部分，分为五章：

第一章：绪论，介绍枝晶以及相场法对于枝晶生长的意义。

第二章：相场法。主要介绍相场法在枝晶生长研究中的发展历史，现状和特点。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：先对实验进行文献调研，再对与实验提出对应的相场法模型，进行模拟研究，进而出图分析。

进度安排：共分为三部分。前期主要是查阅文献，对论文的研究背景，内容有初步的了解。对枝晶生长的各个参数进行了解。中期主要是数值模拟研究，运用相场法对枝晶生长进行成像研究。后期时分析与讨论。对实验所得数据进行处理分析，并得出结论。

预期效果：预期完成对论文各部分的工作安排，实验完成后，对枝晶生长的相场法模拟有细致的了解，熟练模型程序，可对程序进行修改，完成不同情况下的模拟，能够用matlab等对数据进行处理分析。

4. 参考文献

1.gli

1.gli[1]glicksman，m.e.;lupulesou，a.o.dendrite crystal growth in pure materials[j].crystal growth，2004，264（4）：541-549.