پديد آورنده :
نيك نفس، سهيل
عنوان :
شبيه‌سازي چند مقياسي سايش در مواد ترد
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
نه، 64ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمد سيلاني
توصيفگر ها :
تريبولوژي , سايش چسبي , ديناميك مولكولي , شبيه‌سازي چند مقياسي با روش اتصال دامنه , ديناميك مولكولي دانه درشت
استاد داور :
محمدرضا فروزان، مصطفي جمشيديان
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/01/17
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/01/23
چكيده فارسي :
تحقيق درباره سايش چسبي در طي سال‌هاي گذشته به صورت تجربي انجام شده است. اين پديده شامل جدايش ناهمواري‌هاي سطوح و تشكيل باقيمانده يا تغيير شكل پلاستيك و جوش سرد در ناهمواري‌ها است. از آنجايي كه اين پديده براي مواد ترد در مقياس اتمي صورت مي‌گيرد، در سال‌هاي اخير با توسعه نرم افزارهاي ديناميك مولكولي و همچنين افزايش توان محاسباتي رايانه‌ها، امكان شبيه‌سازي سايش چسبي به وجود آمده است. در اين پژوهش با توجه به محلي شدن رشد ترك در مواد ترد، در نواحي مستعد ايجاد و رشد ترك، شبيه‌سازي اتمي و در نقاط پيرامون، شبيه‌سازي به صورت پيوسته و در مقياس مزو انجام مي‌شود. به اين ترتيب هزينه‌ي محاسباتي، نسبت به شبيه‌سازي تمام اتمي كمتر و امكان شبيه‌سازي مدل‌هاي سه بعدي و بزرگتر، فراهم خواهد شد. براي شبيه‌سازي چند مقياسي سايش چسبي، از روش اتصال دامنه استفاده مي‌شود و دو دامنه مولكولي و پيوسته به يكديگر مرتبط مي‌گردند. همچنين براي جلوگيري از رشد نابجايي‌ها و محدود كردن اندازه دامنه اتمي، از روش ديناميك مولكولي دانه درشت استفاده شده است. براي اين شبيه‌سازي از نرم افزار لمپس و از افزونه اتمي به پيوسته ، براي اعمال روش اتصال دامنه استفاده خواهد شد. در اين تحقيق، با ايجاد يك نمونه‌ي رشد ترك، دقت روش بررسي و پديده‌ي سايش چسبي، به كمك روش دو مقياسي، شبيه‌سازي شد. مقايسه نتايج تمامي شبيه‌سازي‌ها، با نمونه‌ي تمام اتمي، نشان دهنده‌ي كاهش قابل توجه هزينه محاسباتي، در كنار دقت بالاي روش اتصال دامنه است.
چكيده انگليسي :
This paper proposed a concurrent multiscale method for modeling crack propagation in brittle solids. The method couples the continuum finite element domain with a recently-developed coarse-grained atomistic potential, which has been developed to simulate crack nucleation and propagation within the molecular dynamics domain. The main advantage of this potential is to suppress dislocation nucleation from the crack tip which significantly ease the coupling procedure. In this multiscale framework, complexities like large deformation, crack nucleation and propagation are simulated in the atomistic domain while the rest such as elastic wave propagation and boundary conditions are modeled in the continuum domain. As a result, the atomistic area will be limited around the cracking zone which increases the computational efficiency. examples of edge crack propagation and sliding surfaces in contact are presented and compared with the fully atomistic ones to verify and check the efficiency of the proposed multiscale method. The comparison shows that the proposed method can accurately capture the crack formation and propagation at up to 52% lower computational cost.
استاد راهنما :
محمد سيلاني
استاد داور :
محمدرضا فروزان، مصطفي جمشيديان
