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.