Джаафар Эль-Авади — дислокации в условиях высоких термомеханических нагрузок при аддитивном произ...

Запись от 28 марта 2023 г. Джаафар Эль-Авади из Университета Джона Хопкинса представляет доклад «Моделирование эволюции репрезентативных дислокационных структур в условиях высоких термомеханических нагрузок при аддитивном производстве сплавов» на семинаре IPAM «Повышение длины, времени и точности моделирования материалов с использованием эксаскейловых вычислений». Аннотация: Мезомасштабные модели дискретных дефектов в металлах обеспечивают идеальную основу для исследования микромасштабных механизмов, управляющих пластической деформацией в условиях высоких термических и механических нагрузок. Для преодоления масштабов размера и времени при одновременном ограничении вычислительных затрат обычно используется концепция репрезентативных объемных элементов (RVE). Этот подход рассматривает эволюцию микроструктуры в объеме, который является репрезентативным для общего поведения материала. Однако в условиях сложной истории термических и механических нагрузок требуется тщательное рассмотрение влияния ограничений моделирования с точки зрения временного масштаба и области моделирования на прогнозируемые результаты. В данной работе рассматривается представление формирования гетерогенной дислокационной структуры в объемах моделирования на примере образования остаточных напряжений во время охлаждения при лазерном порошковом наплавлении (ЛПП) нержавеющей стали AISI 316L. Это достигается с помощью серии крупномасштабных трехмерных дискретных динамических моделирований дислокаций (ДДД), дополненных термомеханическим конечноэлементным моделированием процесса ЛПП. Наши результаты показывают, что недостаточный размер периодических областей моделирования может привести к дислокационным структурам, отражающим границы первичной ячейки. Более выраженное взаимодействие дислокаций, наблюдаемое для больших областей, подчеркивает значимость ограничений области моделирования для прогнозирования механических свойств. Мы формулируем критерии, характеризующие репрезентативные объемные элементы, отражающие соответствие дислокационной структуры объемному материалу. Эта работа закладывает основу для будущих исследований формирования гетерогенной микроструктуры в мезомасштабных моделях поведения объемного материала. Подробнее можно узнать онлайн по адресу: http://www.ipam.ucla.edu/programs/workshops/workshop-i-increasing-the-length-time-and-accuracy-of-materials-modeling-using-exascale-computing/