化学-机械退化过程的接触相场建模。第一部分：理论基础
统计力学
2019-07-09 v2
摘要
随着相场建模（PFM）在各学科中蓬勃发展，且已被证明适用于界面问题的数值模拟，我们旨在基于非平衡热力学重新审视其根本有效性。为此，从接触几何出发、基于最大耗散原理（MaxDP）推导出一个一般的接触热力学（CT）框架，从而推广了 Gibbs 关于热静力学的开创性几何表示。结合 CT 与微力平衡，通常从变分形式导出的 PFM 梯度流方程可写为广义弛豫方程。所得黏性 Allen-Cahn 方程使 PFM 的运动学自由度——序参量及其梯度——均为完全耗散的。该模型还被推广至双重 PFM，以纳入化学-机械耦合，分别对应吸热与放热过程，从而导致相变的双向性。本接触 PFM（CPFM）将在本工作的第二部分应用于类如地质材料的非规则微结构，普遍适用于多孔介质，并聚焦于压溶。
引用
@article{arxiv.1906.07755,
title = {Contact phase-field modeling for chemo-mechanical degradation processes. Part I: Theoretical foundations},
author = {Alexandre Guevel and Hadrien Rattez and Sotiris Alevizos and Manolis Veveakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.07755},
year = {2019}
}