Programming Phase-Field Modeling

این کتاب درسی مسیری سریع برای پیاده‌سازی عددی مدل‌سازی میدان فاز ارائه می‌دهد - یک الگوی نسبتاً جدید که به روش انتخابی برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی تکامل ریزساختار در مواد تبدیل شده است. با ارائه مجموعه‌ای از کدها که به عنوان پایه‌ها و الگوهایی برای توسعه مدل‌های دیگر با پیچیدگی بیشتر عمل می‌کنند، به عنوان یک کتاب آشپزی برای روش میدان فاز عمل می‌کند. برنامه نویسی Phase-Field Modeling از بسته برنامه نویسی Matlab/Octave استفاده می کند، ساده تر و فشرده تر از سایر زبان های برنامه نویسی سطح بالا، و سهولت استفاده را برای گسترده ترین مخاطبان فراهم می کند. توجه ویژه‌ای به کارایی محاسباتی و وضوح در طول توسعه کدها شده است، که به خواننده اجازه می‌دهد به راحتی بین فرمولیسم ریاضی و پیاده‌سازی عددی مدل‌های میدان فاز برقرار کند. مطالب پیشینه ارائه شده در هر مطالعه موردی همچنین یک انجمن برای دوره های مدل سازی-شبیه سازی در سطح کارشناسی به عنوان بخشی از برنامه درسی آنها فراهم می کند.

This textbook provides a fast-track pathway to numerical implementation of phase-field modeling—a relatively new paradigm that has become the method of choice for modeling and simulation of microstructure evolution in materials. It serves as a cookbook for the phase-field method by presenting a collection of codes that act as foundations and templates for developing other models with more complexity. Programming Phase-Field Modeling uses the Matlab/Octave programming package, simpler and more compact than other high-level programming languages, providing ease of use to the widest audience. Particular attention is devoted to the computational efficiency and clarity during development of the codes, which allows the reader to easily make the connection between the mathematical formulism and the numerical implementation of phase-field models. The background materials provided in each case study also provide a forum for undergraduate level modeling-simulations courses as part of their curriculum.