A diszlokációk dinamikája

A dinamikája diszlokációk vagy diszkrét diszlokáció dinamikáját , gyakran rövidítve DD vagy DDD , abban áll, szimuláló számítógépes számítási alakulása (vagy dinamikája) egy sor diszlokációk idővel. Ez a szimuláció lehetővé teszi a kristályos anyagok képlékeny alakváltozásának mikrometrikus skálán történő modellezését.

Bevezetés

A diszlokációk lineáris hibák , amelyek a kristályos anyagban vannak, és a plasztikus deformációk fizikai okai . Ha egy anyagot mechanikusan megterhelnek, az ebben az anyagban lévő elmozdulások elmozdulni kezdenek, ami közvetlenül képlékeny alakváltozást vált ki. A mozgásba helyezett elmozdulások vagy az atomskálán bekövetkező fizikai jelenségek közötti kölcsönhatások szintén befolyásolhatják a diszlokációk mozgását, vagy akár új diszlokációkat is létrehozhatnak. Mindezek a jelenségek a diszlokációs dinamika digitális szimulációjává alakíthatók.

A diszlokációk dinamikája nem teszi lehetővé nagy mennyiségű anyag, például egy teljes méretű mechanikus alkatrész szimulálását, amelyet inkább a végeselemes módszerrel kell tanulmányozni , többé-kevésbé összetett mechanikai viselkedés törvényeinek felhasználásával. A diszlokációk dinamikája sem teszi lehetővé az anyagok pontos mérését az atomskálán, amelyet molekuladinamika , sőt néhány atom térfogata esetén ab initio számítással kezelnek . Valójában a diszlokációk dinamikája lehetővé teszi az anyagok tanulmányozását a makroszkopikus skála és az atom skála között, ideális esetben mikrometrikus skálán. A diszlokációk dinamikája ezért fontos eszköz a mechanikát és anyagokat érintő többszintű tanulmányokban. A kisebb léptékű számítások alapján lehetővé válik a nagy számításokban felhasználható mechanikai törvények azonosítása vagy érvényesítése.

Jelenlegi diszlokációdinamikai szoftver

A számítógépes teljesítmény javulása lehetővé tette a diszlokációk dinamikájának megjelenését az 1990-es évek elejétől. Az első 3D-kódot 1991-től fejlesztették ki Franciaországban. 2011-ben körülbelül tíz kód volt. A funkcionális diszlokációk dinamikája, és a legtöbb még mindig fejlődés. A 2D kódok először napvilágot láttak, majd a számítási teljesítmény lehetővé tette a 3D kódok fejlesztését.

A 2D diszlokációk dinamikája

3D diszlokációk dinamikája

A diszlokációk dinamikája

Általános elv

A diszlokációs dinamika számításának célja egy kötetbe beépített vonalak (elmozdulások) elmozdulásának modellezése. A számítás diszkrét módon történik a térben és az időben. Minden diszlokációs konfiguráció az anyag maradandó alakváltozását idézi elő, amelyet egyszerűen a diszlokációs konfiguráció alapján lehet kiszámítani.


Diszkrétálás térben és időben

A számítás algoritmikus evolúciója

Alkalmazási példák

Kapcsolódó cikkek

Bibliográfia