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An adaptive multi-scale computational method for modeling nonlinear deformation in nanoscale materials.

機譯:一種用于建模納米級材料非線性變形的自適應(yīng)多尺度計算方法。

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摘要

In this dissertation a coupled multi-scale computational model for simulating nonlinear deformation processes in crystalline metals at finite temperatures is developed. The computational model uses the finite element method to model the coarse scale response of the material. The constitutive response in the finite element will be modeled through interatomic potentials acting on the underlying homogeneous crystal lattice that characterizes its nanostructure. An adaptive remeshing technique is proposed to automatically delineate regions of severe deformation where homogeneity of the microstructure/deformation is violated. In these regions the finite element will be replaced by a set of deformed atoms which interact with each other through the interatomic potential. The resulting coupled multi-scale model will be used to study defect generation and growth, through a computational nanoindentation experiment, in practical 2D and 3D problems.
機譯:本文建立了一個耦合多尺度計算模型,用于模擬有限溫度下晶體金屬的非線性變形過程。計算模型使用有限元方法對材料的粗尺度響應(yīng)進行建模。有限元的本構(gòu)響應(yīng)將通過作用在表征其納米結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)均質(zhì)晶格上的原子間電勢來建模。提出了一種自適應(yīng)重劃技術(shù)來自動描繪嚴重變形區(qū)域,在該區(qū)域中,微觀結(jié)構(gòu)/變形的均勻性受到破壞。在這些區(qū)域中,有限元將被一組變形原子取代,這些變形原子通過原子間電勢彼此相互作用。通過計算納米壓痕實驗,所得的耦合多尺度模型將用于研究實際2D和3D問題中的缺陷生成和增長。

著錄項

  • 作者

    Wang, Wenming.;

  • 作者單位

    Louisiana State University and Agricultural & Mechanical College.;

  • 授予單位 Louisiana State University and Agricultural & Mechanical College.;
  • 學(xué)科 Engineering Civil.; Engineering Mechanical.; Engineering Materials Science.
  • 學(xué)位 Ph.D.
  • 年度 2006
  • 頁碼 101 p.
  • 總頁數(shù) 101
  • 原文格式 PDF
  • 正文語種 eng
  • 中圖分類 建筑科學(xué);機械、儀表工業(yè);工程材料學(xué);
  • 關(guān)鍵詞

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