フェーズフィールド法

説明

本書は完全な初学者を対象とし、フェーズフィールド法の基礎から各現象の基本となるフェーズフィールドモデルまでを本書で学習し、さらなる専門的な書籍、もしくは論文などへスムーズに入っていけるように構成されている。また、フェーズフィールド法は極めて広範な分野で用いられているが、本書は材料組織に特化し、凝固・固相変態・粒成長・再結晶など、特に金属材料の組織形成過程で見られる現象をほぼ一通り網羅している。

近年、環境問題やエネルギー対策への関心が急速に高まり、機械構造物の軽量化のための材料のさらなる高強度化が望まれている。そのような中で材料設計は、これまでの試行錯誤的な実験に加え、計算機を援用した材料組織設計を取り入ることで、高精度化を目指していく必要がある。フェーズフィールド法は、メゾスケールにおける材料組織予測モデルの中で最も強力で汎用性の高い数値モデルである。今後、フェーズフィールド法を主軸とする計算材料組織設計法が構築されていくことを期待し、本書の副題とした。

本書の内容は、『機械の研究、第61巻 第３号 (2009)～第63巻 第３号 (2011)』誌に掲載された全25回の連載講座「フェーズフィールド法の基礎と応用」のうち、材料組織に関する内容を要約したものである。紙面の制約から、本書では割愛せざるを得なかった内容もあり、また、定式化などは連載講座の方がより丁寧に記載されているので、必要であれば参照されたい。