吉首大学2022年数学文化节系列学术报告
报告题目：扩散方程高效数值方法在材料计算中的应用
主讲人：郑洲顺 二级教授/博士生导师 中南大学
主持人：欧祖军
时 间：2022年6月18日（星期六）上午10:30-12:00
地 点：总理楼60605
主办单位：数学与统计学院 研究生院 发展规划与学科建设处
报告人简介
黄荣，窗体顶端
郑洲顺，中南大学二级教授，长期从事微分方程数值解法及其应用、数学建模、材料计算和数值模拟的研究。担任国家精品课程、国家精品资源共享课程、国家精品在线开放课程“科学计算与数学建模”的负责人；主讲过偏微分方程数值解法、科学计算与数学建模等研究生和本科生课程，指导应用数学和计算数学专业的博硕士生，已培养硕士50余人、博士10余人。2004年9月至2005年11月获国家留学基金委资助，在英国牛津大学数学院应用分析组留学访问。2007年获宝钢优秀教师奖；2010年被评为中南大学教学名师；2011年被评为全国大学生数学建模竞赛优秀组织工作者；2019年被评为湖南省芙蓉教学名师，多次获湖南省教学成果一、二奖。长期与粉末冶金国家重点实验室的材料科学研究团队进行交叉合作研究，主持国家自然科学基金面上项目3项、863项目课题1项、973项目课题专题2项，参与完成了国家重点研发计划项目等多项科研项目；在Journal of Computational Physics、BIT Numerical Mathematics、Journal of Scientific Computing、Applied Mathematical Modelling、Powder Metallurgy、Journal of Materials Science and Technology、中国有色金属学报、金属学报、稀有金属材料与工程等刊物上发表学术论文100多篇，SCI/EI检索超过80篇，单篇他引最高的超60次，近20篇他引次数超过30次。
报告摘要
扩散方程作为一类基本偏微分方程，在描述物质输运等问题方面有着重要作用。本工作基于扩散方程的相关数值方法，对Allen-Cahn相场方程和多元合金扩散动力学计算等来自材料计算的实际问题开展研究。基于有限差分方法和指数时间差分方法，构造了多晶粒生长模型相应方程组无条件保极值原理的一阶和二阶离散格式，并将相关算法推广应用于流形和Riesz空间分数阶各向异性相场模型的数值模拟，用数值实例说明了算法的可靠性；基于时间高阶外推和空间显式Jacobi迭代建立了多元合金扩散行为模拟的高效迭代格式，迭代过程采用“遇负置零”修正策略实现了格式保正，算例结果验证了所构建算法的计算精度、保正性和守恒性；通过Tikhonov正则化方法建立了基于物理信息的多元合金扩散系数识别反问题的最小二乘模型，提出了正问题的有限元-有理逼近快速算法和优化问题的梯度下降-线搜索的稳健算法，并应用于二元和多元合金扩散系数高效计算。研究过程阐释了偏微分方程模型及其数值求解算法在材料计算中的重要性，充分体现了数值模拟研究在新材料研发中不可或缺的作用。
欢迎全校师生参加！
