Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: cellular automata (CA)

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Analysis of the stress concentration in the nanomultilayer coatings based on digital representation of the structure

Perzyński K., Major Ł., Madej Ł., Pietrzyk M.

Archives of Metallurgy and Materials

2011

Vol. 56, iss. 2

393-399

Investigation of the stress concentration in the nanomultilayer materials under exploitation conditions is the main objective of the work. During loading a failure can initiate and propagate, which have important impact on material strength and reliability. This is of importance when materials for biological applications are considered. Special features of the investigated material, including irregular shape of the boundaries and columnar structure of these layers lead to growth of local stresses in the material and may be responsible for mentioned instabilities. To capture this behavior during numerical modeling an innovative solutions are required. Authors propose numerical simulation, which combines algorithms of the deposition process for realistic digital material representation of coatings and finite element (FE) approach for modeling of material behavior under loading. Algorithm of the deposition process is implemented using the cellular automata (CA) approach. Based on the developed model, a simple plastometric compression tests are simulated to analyze stress distribution in the material and possibility of failure initiation. These results are compared qualitatively with experimental data, including ball-on-test and transmission electron microscope (TEM) observation. Obtained results are the basis for development of a numerical model for fracture propagation with adopted extended finite element method (XFEM).

Głównym celem pracy jest zaproponowanie podejścia numerycznego umożliwiającego analizę koncentracji naprężeń w materiałach o strukturze nanowarstwowej przeznaczonych dla bioinżynierii. Jest to szczególnie istotne w przypadku prowadzenia analizy zachowania się materiałów w warunkach eksploatacji ponieważ umożliwia zlokalizowanie miejsc szczególnie narażonych na uszkodzenia. Do przeprowadzenia szczegółowej analizy numerycznej konieczne jest uwzględnienie typowych cech nanowarstwowego materiału np. nieregularnego kształtu granicy pomiędzy warstwami. W tym celu Autorzy zastosowali model MES sprzężony z jawną reprezentacją mikrostruktury i automatami komórkowym (CA). Model na bazie CA uwzględnia wspomniane specyficzne cechy analizowanych materiałów. W pracy przedstawiono algorytm generowania cyfrowej reprezentacji nanowarstw oraz wyniki symulacji z wykorzystaniem opracowanego modelu numerycznego dla warstw bez uwzględnienia chropowatości granicy międzywarstwowej, jak i z jej uwzględnieniem. Uzyskane wyniki w formie rozkładów naprężeń stały się podstawą do opracowania modelu procesu pękania w analizowanych materiałach z wykorzystaniem metody eXtended Finite Element Method (XFEM). Przykłady uzyskanych wyników również zamieszczono w niniejszej pracy.

The multiscale modelling of thin films growth

Kopernik M., Kot R.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

2010

Vol. 77, nr 8

403-406

The multiscale model of layers growth in systems of nanocoatings characterized by properties of functionally graded materials, which is based on the cellular automata method, is presented in the paper. Simulations performed using the developed program allowed the analysis of the structure of generated layers. It was observed that main processes active in coatings deposition, like adsorption and surface diffusion, depend on intensity of the cell flux and the substrate temperature. Numerical tests were performed for various parameters of the growth process and predictive capabilities of the model are evaluated in the paper.

W pracy przedstawiono wieloskalowy model wzrostu warstw w układach nanopowłok o własnościach materiałów gradientowych, który oparto na metodzie automatów komórkowych. Symulacje przeprowadzone we własnym oprogramowaniu pozwoliły na wykonanie analiz związanych ze strukturą powstałej warstwy. Stwierdzono, że dominujące w napylaniu powłok procesy, takie jak adsorpcja i dyfuzja powierzchniowa, zależą od natężenia strumienia cząstek oraz temperatury podłoża. Wykonano zestaw symulacji testowych dla generowanych powłok dla różnych wartości kluczowych parametrów.