شبیه سازی اجزا محدود خواص کشش در مواد نانو کریستال

با ایده گرفتن از کار های اخیر در زمینه شبیه سازی مولکولی جامدات نانوکریستال، یک مدل کلی برای مطالعه خواص مکانیکی مواد کریستالی، وقتی که اندازه دانه از سایز معمولی به سایز نانو کاهش می یابد، ارائه شده است . شبیه سازی های مولکولی نشان می دهد که درصد زیادی از اتم ها در مرزدانه وجود دارند و تغییر شکل پلاستیک مرز دانه مسئول خواص منحصر بفرد مواد نانوکریستال است . مدل ارائه شده، هر دانه و مرزدانه آن را بصورت یک جفت در نظر میگیرد و بعد، با استفاده از یک مدل کامپوزیت، رفتار غیر خطی مواد نانو کریستال را شبیه سازی می کند . روش اجزا محدود برای یک سلول واحد ماده کامپوزیتی در تست کشش مورد استفاده قرار گرفته است . یک رابطه تجربی ( مهندسی ) الاستوپلاستیک برای ماده ماتریس ( درون دانه ) استفاده شده و در آن اثر اندازه دانه بکمک رابطه هال - پیچ لحاظ شده است . ناحیه مرزی بصورت یک ناحیه شبه متخلخل فرض شده است . نتیجه محاسبه با نتایج تجربی که قبلا انتشار یافته است مقایسه گشته و تطابق بین این دو مناسب بودن مدل برای مواد نانوکریستال را نشان می دهد .

کلیدواژه ها:

مواد نانوکریستال ، اجزا محدود ، مدل کامپوزیتی