شبیه سازی رفتار مکانیکی پلی کریستال آهن به کمک روش کریستال پلاستیسیته و دینامیک مولکولی

فلزات دارای ساختاری کریستالی می باشند و جریان پلاستیک در آنها، محدود به صفحات کریستالی خاص و در جهات خاصی واقع در این صفحات است. در این مکانیزم، ناهمگونی میکروساختار و اثرات تغییر در جهات کریستالی نقش اساسی را در رفتار ماده ایفا می کنند. در این مقاله برای بررسی اثر جهات کریستالی و بافت ماده، از معادلات ساختاری کریستال پلاستیسیته برای شبیه سازی استفاده شده است. ابتدا به کمک روش ورونی فضای شبیه سازی به دانه های کریستالی افراز می گردد تا ناهمگونی ریزساختار به بهترین نحو ممکن در شبیه سازی اعمال شود. در ادامه، از روش دینامیک مولکولی برای استخراج ثوابت الاستیک مورد نیاز استفاده می شود. در انتها، رفتار فلز آهن تحت بارگذاری کشش ساده با روش کریستال پلاستیسیته در المان محدود بر روی مدل ورونی شبیه سازی و نتایج حاصل از آن با نتایج تجربی مقایسه می گردد. تطابق خوب بین نتایج حاصل از روش عددی با نتایج تجربی موید مناسب بودن مدل عددی ارایه شده می باشد.