近日，我院2023级直博生吴寒同学在格子玻尔兹曼方法及其应用研究领域取得新进展。研究成果以“Lattice Boltzmann modeling of the coherent solid–solid transition with elastic effects”为题发表于国际期刊《Applied Mathematics Letters》，该期刊为应用数学领域top期刊、中科院二区期刊、JCR一区期刊。
近年来，基于动理学理论（Kinetic Theory）的格子玻尔兹曼方法（Lattice Boltzmann Method）在精确模拟从微观粒子相互作用到宏观行为的复杂物理过程中发挥着至关重要的作用，成为跨尺度模拟复杂物理过程的重要工具，已在粒子输运、动力学行为及相互作用等领域得到广泛应用，并在相变和多相流模拟中展现出巨大潜力。然而，其在固-固相变领域的研究仍相对较少。
论文从玻尔兹曼方程出发，通过引入微观弹性应变效应，实现了六方结构向正交结构组织转变过程中固态结构的动态演化模拟，定量描述了单变体和多变体系统的形貌演化规律，揭示了不同作用域在相变过程中的动态行为及其对微观组织的影响机制，进而提出了用于研究固态相变中多相、多畴系统演化规律的数值模型。与传统方法不同，该模型从介观尺度出发，恢复了与动理学理论完全一致的宏观控制方程，为复杂相变系统的模拟提供了全新的理论框架和工具。
图 1 论文建立了描述固态相变中多变体系统组织演化的格子玻尔兹曼-相场模型
论文的通讯作者为我院孙东科老师。这项工作得到国家自然科学基金（No. 52301035）、江苏省自然科学基金（No. BK20230844）和国家重点研发计划（No. 2023YFB3710202）的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.aml.2025.109527。
供稿人：孙东科、吴寒
