مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شبیه سازی رفتار مکانیکی پلی کریستال آهن به کمک روش کریستال پلاستیسیته و دینامیک مولکولی

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی اصفهان
2 هیئت علمی
چکیده
فلزات دارای ساختاری کریستالی می‌باشند و جریان پلاستیک در آنها، محدود به صفحات کریستالی خاص و در جهات خاصی واقع در این صفحات است. در این مکانیزم، ناهمگونی میکروساختار و اثرات تغییر در جهات کریستالی نقش اساسی را در رفتار ماده ایفا می‌کنند. در این مقاله برای بررسی اثر جهات کریستالی و بافت ماده، از معادلات ساختاری کریستال پلاستیسیته برای شبیه‌سازی استفاده شده است. ابتدا به‌کمک روش ورونی فضای شبیه‌سازی به دانه‌های کریستالی افراز می‌گردد تا ناهمگونی ریزساختار به بهترین نحو ممکن در شبیه‌سازی اعمال شود. در ادامه، از روش دینامیک مولکولی برای استخراج ثوابت الاستیک مورد نیاز استفاده می‌شود. در انتها، رفتار فلز آهن تحت بارگذاری کشش ساده با روش کریستال پلاستیسیته در المان محدود بر روی مدل ورونی شبیه‌سازی و نتایج حاصل از آن با نتایج تجربی مقایسه می‌گردد. تطابق خوب بین نتایج حاصل از روش عددی با نتایج تجربی موید مناسب بودن مدل عددی ارایه شده می باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Simulation the mechanical behavior of polycrystalline Fe by using crystal plasticity and Molecular dynamic methods

نویسنده English

Saeed Ziaei-Rad 2
چکیده English

Metals have a crystalline structure and the plastic flow in these materials occurred in the special crystalline planes and special crystalline directs that occurs in the planes. This mechanism is related to metals plastic deformation in the microscopic level. In this mechanism, non homogenous microstructure and the effect of crystalline direction play a major rule in the material behavior. Crystal plasticity constitutive equations are used for investigation of the crystalline direction effect and material texture. Voronoi method is used for simulating the non homogenous microstructure in plastic deformation. In this study, the elastic modulus parameters obtained by molecular dynamic simulations. Finally, the plastic deformation of Fe metal is simulated with finite element method that good agreement was observed with the experimental data.

کلیدواژه‌ها English

Crystal plasticity
Voronoi method
Molecular dynamic
Finite element