基于跨尺度建模与计算的流动诱导聚合物晶体形态规律及产生机理研究

项目名称： 基于跨尺度建模与计算的流动诱导聚合物晶体形态规律及产生机理研究

项目编号： No.11402210

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王晓东

作者单位： 西北工业大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 流动诱导聚合物结晶在聚合物材料成型加工中普遍存在，流动会改变晶体形态，而晶体形态是决定制品最终形态和性能的关键因素。本项目致力于采用数值模拟手段研究流动诱导聚合物晶体形态的规律及产生机理，具体包括：1)以相场模型和基于Navier-Stokes方程的粘弹流动模型为基础，考虑流动与结晶的相互影响，建立宏观流动与介观晶体生长双向耦合的多尺度模型；2)在多尺度计算框架下，利用窄带技术和迎风思想，提出耦合模型的稳定高效数值求解方法；3)基于数值实验结果和物理分析，揭示流动诱导聚合物晶体形态的规律及产生机理。其中，建模方面的关键问题是耦合关系的确定及量化；计算方面的关键问题是算法稳定性和效率的保证。通过本项目的研究，将解决流动诱导聚合物晶体形态数值模拟中的一些关键理论和技术，实质性地推进对流动诱导聚合物晶体形态的规律和机理的认识，同时为研究更复杂的流动诱导聚合物结晶问题提供新的工具和新的思路。

中文关键词： 结晶；聚合物；流动诱导；相场；形态学

英文摘要： Flow-induced polymer crystallization commonly exists in polymer processing. In this case, the crystalline morphology, which affects the final shapes and properties of polymer products, will be changed by flow. This project aims to investigate the rule and

英文关键词： crystallization；polymer；flow induced；phase field；morphology