مدل سازی رشد دانه در نمونه دوبلوری با مرزدانه مسطح تحت کرنش یکنواخت با روش میدان فاز

مهاجرت مرزدانه ناشی از اختلاف انرژی کرنشی الاستیک، یکی از مکانیزم های بنیادی در تکامل ریزساختار سیستم های دوبلوری تحت بارگذاری مکانیکی است. در این پژوهش، مهاجرت مرزدانه مسطح در یک دوبلوری الاستیک تغییرشکل یافته با هدف مینیمم سازی انرژی کرنشی بررسی شده است. بدین منظور، یک چارچوب محاسباتی جدید سازگار با اصول ترمودینامیک مبتنی بر شبیه سازی های کوپل شده المان محدود-میدان فازی در مقیاس مزوسکوپی توسعه داده شد. در چارچوب جدید محاسباتی انجام شده بعد از شبکه بندی المان محدود، به هر المان یک گره میدان فاز تخصیص داده شد. تحلیل ها نشان می دهد که اختلاف چگالی انرژی کرنشی بین دو دانه، نیروی محرکه اصلی مهاجرت مرزدانه بوده و سرعت حرکت مرز، صرفا تابعی از این اختلاف انرژی است. نتایج شبیه سازی شده منطبق بر نتایج تحلیلی است. نتایج حاصل، توانمندی مدل پیشنهادی را در پیش بینی سینتیک مهاجرت مرزدانه در ساختارهای دوبلوری تایید می کند.

کلیدواژه ها:

میدان فاز ، مرزدانه ، شبیه سازی ، دوبلوری ، المان محدود