于继东，姚松林，吴 强

（中国工程物理研究院流体物理研究所，四川 绵阳 621999）

相场（Phase field）模型是目前模拟材料微结构演化的重要理论与计算工具[1–5]。其优势主要体现在以下两点：（1）避免了三维空间中显示追踪界面在数学处理上的困难，相场模型通过场变量的连续变化将尖锐界面扩散为具有一定厚度的界面，界面的演化通过场变量的连续变化来实现，无需显示追踪界面，因此在处理复杂微结构演化问题上具有独特的优势；（2）相场模型基于能量泛函的表述形式，其物理模型具有良好的扩展性，可统一地在能量函数中引入力、热、电、磁等多场物理机制。目前，相场模型已广泛应用于计算材料学、计算固体力学等诸多领域，如凝固[6]、马氏体相变[7–9]、铁电铁磁相变[10]、孪晶变形[11–12]、位错动力学[13–14]、裂纹萌生与扩展[15–19]等。本文将侧重于介绍相场模型应用于马氏体相变中的相关进展。

马氏体相变是一种以切变为主的无扩散型、固固、一阶位移型相变，相转变过程极快（新相长大速度接近声速），并伴随着丰富的微结构生成，这些微结构演化与其宏观物理力学性能紧密相关，因此针对马氏体相变微结构的形成与演化开展了大量的研究工作。Ball 等[20–21]、Kohn 等[22]、Bhattacharya[23]发展了零应力平衡态下微结构形成的理论描述，对于理解微结构模式的形成具有重要的指导意义。然而，这些理论无法回答马氏体相变的动力学问题。相变动力学关注相变的转变机制和转变速率，以及其他因素（如应力、温度等）产生的影响[24]。……