聚合物結(jié)晶行為及其形態(tài)演化是決定聚合物制品力學性能的關(guān)鍵因素。本書著眼于聚合物介觀尺度的結(jié)晶形態(tài)，建立了相應的數(shù)學模型與數(shù)值算法。同時，考慮到聚合物介觀尺度的結(jié)晶形態(tài)與宏觀尺度的溫度、流場的多尺度耦合特點，本書將多尺度算法引入聚合物靜態(tài)結(jié)晶、流動誘導結(jié)晶過程中，較為深入地研究了聚合物的結(jié)晶行為。本書的主要內(nèi)容包括聚合物靜態(tài)等溫結(jié)晶的建模與模擬、聚合物靜態(tài)非等溫結(jié)晶的建模與模擬、冷卻階段聚合物靜態(tài)結(jié)晶的多尺度建模與模擬、短纖維增強聚合物靜態(tài)結(jié)晶的建模與模擬、溫度梯度下聚合物靜態(tài)結(jié)晶的建模與模擬、耦合流動傳熱的聚合物成型結(jié)晶的建模與模擬。其中，前五部分主要涉及聚合物靜態(tài)結(jié)晶，最后一部分涉及流動誘導結(jié)晶。本書可供計算數(shù)學、計算材料、計算化學等專業(yè)的研究生和教師，以及相關(guān)的科研人員閱讀和參考。
阮春蕾，博士，教授，碩士生導師。2011年畢業(yè)于西北工業(yè)大學應用數(shù)學系，獲理學博士學位。同年入職河南科技大學數(shù)學與統(tǒng)計學院。先后在鄭州大學材料科學與工程學院、南京大學化學與化工學院從事博士后研究工作，曾赴新加坡南洋理工大學進行訪問交流。主要研究方向為：復雜流體流動與結(jié)晶的建模與仿真、科學與工程計算等。博士學位論文《聚合物及其復合體系流動與結(jié)晶的多尺度模擬》獲陜西省優(yōu)秀博士學位論文。近年來，獲中國機械工業(yè)科學技術(shù)獎三等獎一項，主持完成國家自然科學基金青年項目一項、中國博士后面上項目兩項、河南省科技廳科技攻關(guān)項目一項，參與完成國家自然科學基金面上項目多項。在國內(nèi)外學術(shù)期刊上發(fā)表學術(shù)論文40余篇，其中以第一作者身份在《International Journal of Heat and Mass Transfer》、《高分子學報》等刊物上發(fā)表SCI論文30余篇，有2篇論文被選為封面文章重點報道。現(xiàn)為《Chemical Engineering Science》、《Journal of Applied Polymer Science》、《Polymer Crystallization》等多個期刊的審稿人。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 聚合物結(jié)晶的概述 2
1.2.1 聚合物結(jié)晶的多尺度特點 2
1.2.2 聚合物結(jié)晶形態(tài) 3
1.3 聚合物靜態(tài)結(jié)晶的研究現(xiàn)狀 4
1.3.1 聚合物靜態(tài)結(jié)晶動力學 4
1.3.2 聚合物靜態(tài)結(jié)晶形態(tài)學 8
1.3.3 聚合物靜態(tài)結(jié)晶的數(shù)值模擬 10
1.4 聚合物/纖維復合體系結(jié)晶的研究現(xiàn)狀 11
1.4.1 橫晶的形成及其對復合材料力學性能的影響 12
1.4.2 聚合物/纖維復合體系結(jié)晶動力學及結(jié)晶形態(tài)學 12
1.5 聚合物流動誘導結(jié)晶的研究現(xiàn)狀 13
1.5.1 聚合物流動誘導結(jié)晶動力學模型 13
1.5.2 結(jié)晶對流變學的影響 16
1.5.3 聚合物流動誘導結(jié)晶的形態(tài)學 17
1.5.4 聚合物流動誘導結(jié)晶的數(shù)值模擬 18
1.6 主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排 21
第2章 聚合物靜態(tài)等溫結(jié)晶的建模與模擬 23
2.1 二維等溫結(jié)晶的建模與模擬 23
2.1.1 等溫結(jié)晶的數(shù)學模型 23
2.1.2 等溫結(jié)晶的二維數(shù)值算法 26
2.1.3 二維等溫結(jié)晶動力學的Avrami模型 27
2.1.4 結(jié)果與討論 27
2.2 三維等溫結(jié)晶的建模與模擬 32
2.2.1 等溫結(jié)晶的參數(shù)描述模型 32
2.2.2 等溫結(jié)晶的三維數(shù)值算法 33
2.2.3 三維等溫結(jié)晶動力學Avrami模型 33
2.2.4 結(jié)果與討論 34
2.3 本章小結(jié) 40
第3章 聚合物靜態(tài)非等溫結(jié)晶的建模與模擬 41
3.1 二維非等溫結(jié)晶的建模與模擬 41
3.1.1 非等溫結(jié)晶的數(shù)學模型 41
3.1.2 非等溫結(jié)晶的二維數(shù)值算法 43
3.1.3 二維非等溫結(jié)晶動力學的Kolmogorov模型 44
3.1.4 結(jié)果與討論 45
3.2 三維非等溫結(jié)晶的建模與模擬 47
3.2.1 非等溫結(jié)晶的參數(shù)描述模型 48
3.2.2 非等溫結(jié)晶的三維數(shù)值算法 48
3.2.3 三維非等溫結(jié)晶動力學的Kolmogorov模型 49
3.2.4 結(jié)果與討論 49
3.3 本章小結(jié) 55
第4章 冷卻階段聚合物靜態(tài)結(jié)晶的多尺度建模與模擬 57
4.1 冷卻階段結(jié)晶過程的二維多尺度建模與模擬 58
4.1.1 多尺度模型 58
4.1.2 二維多尺度算法 59
4.1.3 問題描述與數(shù)值模擬 60
4.2 冷卻階段結(jié)晶過程的三維多尺度建模與模擬 63
4.2.1 多尺度模型與多尺度算法 64
4.2.2 結(jié)果與討論 66
4.3 本章小結(jié) 72
第5章 短纖維增強聚合物靜態(tài)結(jié)晶的建模與模擬 73
5.1 簡單溫度場下的短纖維增強聚合物結(jié)晶 73
5.1.1 等溫結(jié)晶 74
5.1.2 非等溫結(jié)晶 82
5.2 復雜溫度場（冷卻階段）下的短纖維增強聚合物結(jié)晶 90
5.2.1 多尺度模型 90
5.2.2 多尺度算法 91
5.2.3 問題描述與數(shù)值模擬 91
5.3 本章小結(jié) 99
第6章 溫度梯度下聚合物靜態(tài)結(jié)晶的建模與模擬 101
6.1 溫度梯度下聚合物結(jié)晶的Monte Carlo模擬 101
6.1.1 數(shù)學模型 101
6.1.2 Monte Carlo法 102
6.1.3 結(jié)果與討論 103
6.2 結(jié)晶動力學模型—概率解析模型的使用方法 110
6.2.1 模型和算法 111
6.2.2 直接采用概率解析模型的效果 113
6.2.3 如何正確采用概率解析模型 117
6.2.4 采用平均概率解析模型的效果 117
6.2.5 平均概率解析模型中剖分份數(shù)的影響 119
6.3 本章小結(jié) 120
第7章 耦合流動傳熱的聚合物成型結(jié)晶的建模與模擬 121
7.1 剪切流場中聚合物結(jié)晶過程的建模與模擬 122
7.1.1 數(shù)學模型 122
7.1.2 數(shù)值算法 126
7.1.3 結(jié)果與討論 128
7.2 庫埃特流場中聚合物結(jié)晶過程的建模與模擬 133
7.2.1 多尺度模型 133
7.2.2 多尺度算法 134
7.2.3 結(jié)果與討論 137
7.3 “表層-芯層-表層”結(jié)晶結(jié)構(gòu)的多尺度建模與模擬 142
7.3.1 多尺度模型 142
7.3.2 多尺度算法 143
7.3.3 結(jié)果與討論 146
7.4 本章小結(jié) 152
參考文獻 153
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