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荔园学者Colloquium第一百四十五期

报告题目: 如何高效模拟超合金的微观结构演化？—— 一种能量稳定的相场数值方法

报告人：王筱平 教授【香港中文大学（深圳）】

报告时间：2025年10月15日上午10：00-11：00

报告地点：深圳大学粤海校区汇星楼四号教室

报告内容：超合金是一类在高温下具有优异性能的结构材料，广泛应用于航空发动机和燃气轮机等关键设备。其性能很大程度上取决于微观结构中“γ′相”沉淀物的形态与分布。为了预测和控制这些微观结构的演化，科学家常使用“相场模型”进行数值模拟。然而，传统的数值方法在求解这类包含弹性能的相场模型时，常面临计算效率低和数值不稳定的问题。在本研究中，我们提出了一种二阶时间精度且无条件能量稳定的数值格式，通过引入常数标量辅助变量，将非线性项的时间导数转化为易于处理的保守形式，从而在保证计算精度的同时，显著提升了数值稳定性。我们通过严格的数学分析证明了该格式的能量衰减性质，并进行了大量数值实验，验证了其有效性和准确性。此外，我们还系统研究了弹性参数（如错配应变和弹性模量）对沉淀物形态的影响，发现微观结构的形成是多个弹性参数共同作用的结果，而非单一因素决定。

报告人简历：王筱平教授，1984年获得北京大学数学学士学位，1990年获得纽约大学库朗数学研究所（NYU）博士学位。曾历任香港科技大学数学系助理教授，副教授，教授，讲座教授，曾担任香港科技大学数学系主任，是香港工业与应用数学学会（HKSIAM）创始主席。现任深圳国际工业与应用数学中心常务副主任，香港中文大学（深圳）理工学院校长讲座教授，中国工业与应用数学会会士。

王筱平教授多年来从事工程与科学计算领域多个复杂问题的研究，在工程与科学计算领域的数学物理模型研究、算法构造及理论分析等方面做出了一些具有国际影响力的成就；特别在微磁计算的算法，多相流的移动接触线模型理论和模拟，智能制造中拓扑优化的高效算法等的研究成果得到了国内外的同行的高度认可。2007年荣获冯康科学计算奖，2016年美国SIAM材料科学数学会议大会报告人和2019年国际工业和应用数学大会的大会报告人，教育部讲座教授，广东省珠江杰出人才。

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2025年10月13日