In this work, a two-scale approach

In this work, a two-scale approach to degradation and failure in polycrystalline materials is proposed. The formulation involves the engineering component level (macro-scale) and the material grain level (micro-scale). The macro-continuum is modeled using a three-dimensional boundary element formulation in which the presence of damage is formulated through an initial stress approach to account for the local softening in the neighborhood of points experiencing degradation at the micro-scale. The microscopic degradation is explicitly modeled by associating Representative Volume Elements (RVEs) to relevant points of the macro continuum, for representing the polycrystalline microstructure in the neighborhood of the selected points. A three-dimensional grain-boundary formulation is used to simulate intergranular degradation and failure in the microstructure, whose morphology is generated using the Voronoi tessellations. Intergranular degradation and failure are modeled through cohesive and frictional contact laws. To couple the two scales, macro-strains are transferred to the RVEs as periodic boundary conditions, while overall macro-stresses are obtained as volume averages of the micro-stress field. The comparison between effective macro-stresses for the damaged and undamaged RVE allows to define a macroscopic measure of material degradation. To avoid pathological damage localization at the macro-scale, integral non-local counterparts of the strains are employed. A multiscale processing algorithm is described. Two multiscale simulations are performed to demonstrate the capability of the method.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในงานนี้ มีเสนอวิธีสองมาตราส่วนย่อยสลายและความล้มเหลวในวัสดุค กำหนดที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมส่วนประกอบระดับ (แมโครมาตราส่วน) และระดับเม็ดวัสดุ (ไมโครสเกล) แมโครสมิติเป็นจำลองโดยใช้การกำหนดองค์ประกอบขอบสามมิติซึ่งของเสียที่เป็นสูตรผ่านวิธีการความเครียดเริ่มต้นการที่นุ่มนวลภายในบริเวณใกล้เคียงจุดที่พบการลดประสิทธิภาพที่สเกลไมโคร ชัดเจนได้จำลอง โดยเชื่อมโยงองค์ประกอบปริมาณแทน (RVEs) ย่อยสลายด้วยกล้องจุลทรรศน์การสมิติแม สำหรับการแสดงคต่อโครงสร้างจุลภาคในจุดเลือกจุดที่เกี่ยวข้อง กำหนดข้าวขอบสามมิติจะใช้ในการจำลองสร้าง intergranular และความล้มเหลวในการต่อโครงสร้างจุลภาค สัณฐานวิทยาสร้างขึ้นโดยใช้ Voronoi tessellations ย่อยสลาย intergranular และล้มเหลวจำลองผ่านกฎหมายติดต่อ frictional และควบ เพื่อคู่รักระดับสอง โคสายพันธุ์ถูกโอนย้ายไป RVEs เป็นงวดเงื่อนไขขอบเขต ขณะเครียดโคจะได้รับเป็นค่าเฉลี่ยปริมาณของฟิลด์ไมโคร-ความเครียดโดยรวม การเปรียบเทียบระหว่างความเครียดแมโครที่มีประสิทธิภาพสำหรับ RVE เสียหาย และไม่เสียหายสามารถวัด macroscopic ของวัสดุย่อยสลายได้ เป็นท้องถิ่นที่ไม่ใช่คู่ของสายพันธุ์ถูกว่าจ้างเพื่อหลีกเลี่ยงการแปลทางพยาธิวิทยาความเสียหายในแมโครสเกล มีอธิบายขั้นตอนวิธีการประมวลผล multiscale มีดำเนินการจำลองสอง multiscale แสดงให้เห็นถึงความสามารถของวิธีการ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในงานนี้วิธีการสองขนาดเพื่อย่อยสลายและความล้มเหลวในวัสดุ polycrystalline เสนอ ที่เกี่ยวข้องกับการกำหนดระดับองค์ประกอบวิศวกรรม (มหภาคขนาด) และระดับเม็ดวัสดุ (จุลภาค) มหภาคต่อเนื่องเป็นแบบจำลองโดยใช้การกำหนดขอบเขตองค์ประกอบสามมิติซึ่งในการปรากฏตัวของความเสียหายที่เป็นสูตรที่ผ่านวิธีการเริ่มต้นความเครียดบัญชีสำหรับการชะลอท้องถิ่นในพื้นที่ใกล้เคียงจุดที่ประสบความเสื่อมโทรมของไมโครขนาด การย่อยสลายโมเลกุลเป็นแบบจำลองอย่างชัดเจนโดยการเชื่อมโยงองค์ประกอบปริมาณแทน (RVEs) ไปยังจุดที่เกี่ยวข้องของความต่อเนื่องแมโครแทนจุลภาค polycrystalline ในละแวกจุดที่เลือก สูตรข้าวเขตแดนสามมิติที่ใช้ในการจำลองการย่อยสลายตามขอบเกรนและความล้มเหลวในจุลภาคที่มีสัณฐานเป็นที่สร้างขึ้นโดยใช้ Voronoi tessellations การย่อยสลายตามขอบเกรนและความล้มเหลวย่อมผ่านกฎหมายติดต่อเหนียวและแรงเสียดทาน คู่สองเครื่องชั่งน้ำหนักสายพันธุ์แมโครจะถูกโอนไป RVEs เป็นเงื่อนไขขอบเขตเป็นระยะในขณะที่โดยรวมเน้นแมโครจะได้รับเป็นค่าเฉลี่ยปริมาณของสนามไมโครความเครียด เปรียบเทียบระหว่างความเครียดที่มีประสิทธิภาพสำหรับแมโคร RVE เสียหายและไม่เสียหายจะช่วยให้การกำหนดตัวชี้วัดมหภาคการย่อยสลายวัสดุ เพื่อหลีกเลี่ยงการแปลความเสียหายทางพยาธิวิทยาที่ระดับมหภาคคู่นอกท้องถิ่นหนึ่งของสายพันธุ์ที่มีการจ้างงาน ขั้นตอนวิธีการประมวลผล Multiscale อธิบายไว้ สองจำลอง Multiscale จะดำเนินการแสดงให้เห็นถึงความสามารถของวิธีการ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในงานนี้ แนวทางที่ 2 ขนาดเพื่อการย่อยสลายและความล้มเหลวในการนำวัสดุผลึก . สูตรที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรม ( Macro scale ) ระดับองค์ประกอบและวัสดุเม็ดระดับ ( ระดับจุลภาค )มาโครแบบต่อเนื่องโดยใช้องค์ประกอบการกำหนดขอบเขตสามมิติซึ่งมีความเสียหายเป็นยุทธศาสตร์ผ่านเริ่มต้นความเครียดวิธีการบัญชีสําหรับการอาศัยท้องถิ่นในละแวกจุดพบการเสื่อมสภาพในระดับไมโครการย่อยสลายด้วยกล้องจุลทรรศน์เป็นแบบมีปริมาณธาตุอย่างชัดเจนตัวแทน ( rves ) จุดที่เกี่ยวข้องของแมโครที่ต่อเนื่อง เพื่อแสดงรูปผลึกโครงสร้างจุลภาคในบริเวณจุดที่เลือก . สูตรเดียวที่ใช้เพื่อจำลองสามมิติ ( ความล้มเหลวในการย่อยสลายและโครงสร้างจุลภาคที่มีรูปร่างที่ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ Name เทสเซลเลชั่น . การย่อยสลายขอบเกรนและความล้มเหลวเป็นแบบดูน่าสนใจและกฎหมายผ่านการติดต่อ คู่สอง ระดับ มหภาค สายพันธุ์ จะย้ายไป rves เป็นเงื่อนไขขอบเขตเป็นระยะ ในขณะที่เน้นมาโครโดยรวมได้เป็นปริมาณเฉลี่ยของสนามความเค้นของไมโครการเปรียบเทียบระหว่างแมโครที่มีประสิทธิภาพ เน้น สำหรับความเสียหายและความเสียหาย rve ช่วยให้การกำหนดวัดสารย่อยสลายวัสดุ เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายในแมโครการแปลพยาธิวิทยาระดับหนึ่งไม่ใช่ท้องถิ่นคู่ของสายพันธุ์ มีการจ้างงาน ขั้นตอนวิธีการประมวลผล multiscale จะอธิบายสอง multiscale จำลองจะดําเนินการเพื่อแสดงให้เห็นถึงความสามารถของวิธี