Çıkıkların dinamikleri

Dislokasyon dinamikleri veya ayrı dislokasyon dinamikleri genellikle kısaltılan, DD veya DDD , bilgisayar hesaplama yoluyla bir dizi çıkışı (veya dinamik) simüle oluşur çıkıklar zamanla. Bu simülasyon , kristalin malzemelerin plastik deformasyonunu mikrometrik ölçekte modellemeyi mümkün kılar.

Giriş

Çıkık malzeme içinde bulunan düz kusurları kristal ve fiziksel nedenidir plastik deformasyon . Bir malzeme mekanik olarak zorlandığında, bu malzemede bulunan çıkıklar hareket etmeye başlar ve bu da doğrudan plastik deformasyona neden olur. Hareket halindeki dislokasyonlar veya atomik ölçekte meydana gelen fiziksel fenomenler arasındaki etkileşimler, dislokasyonların hareketini de etkileyebilir veya hatta yeni dislokasyonlar yaratabilir. Tüm bu fenomenler, dislokasyon dinamiklerinin dijital simülasyonuna dönüştürülebilir.

Dislokasyonların dinamikleri, daha çok sonlu elemanlar yöntemi ile çalışılacak olan tam boyutlu mekanik bir parça gibi, daha çok veya daha az karmaşık mekanik davranışların yasalarını kullanarak büyük hacimli malzemeleri simüle etmeyi mümkün kılmaz. Dislokasyonların dinamikleri, atom ölçeğinde, moleküler dinamiklerle veya hatta birkaç atomluk hacimler için ab initio hesaplamasıyla tam olarak işlenen materyallerin incelenmesine de izin vermez . Aslında, dislokasyonların dinamikleri, materyallerin makroskopik ölçek ile atomik ölçek arasındaki orta ölçekte çalışılmasına izin verir ve ideal olarak mikrometrik ölçekte işlev görür. Dislokasyonların dinamikleri bu nedenle mekanik ve malzemelerdeki çok ölçekli çalışmalarda önemli bir araçtır. Daha küçük ölçekte gerçekleştirilen hesaplamalardan yararlanarak, büyük ölçekli hesaplamalarda kullanılabilecek mekanik yasaları belirlemeyi veya doğrulamayı mümkün kılar.

Güncel dislokasyon dinamikleri yazılımı

Bilgisayar hesaplama gücündeki gelişme, 1990'ların başından itibaren dislokasyon dinamiklerinin ortaya çıkmasına izin verdi. İlk 3B kod, 1991'den itibaren Fransa'da geliştirildi. 2011'de yaklaşık on kod vardı. Fonksiyonel dislokasyon dinamikleri ve çoğu hala altında. geliştirme. 2D kodlar önce gün ışığını gördü, ardından hesaplama gücü 3D kodların geliştirilmesine izin verdi.

2D çıkıkların dinamikleri

3D dislokasyonların dinamikleri

Çıkıkların dinamikleri

Genel prensip

Dislokasyon dinamikleri hesaplamasının amacı, bir hacme dahil olan bir dizi çizginin (dislokasyonlar) yer değiştirmesini modellemektir. Hesaplama, uzayda ve zamanda ayrı bir şekilde yapılır. Her dislokasyon konfigürasyonu, materyalde kalıcı bir deformasyona neden olur ve bu, dislokasyon konfigürasyonundan basitçe hesaplanabilir.


Uzay ve zamanda ayrıklaştırma

Bir hesaplamanın algoritmik evrimi

Uygulama örnekleri

İlgili Makaleler

Kaynakça