کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
1445925 1509611 2014 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Three-dimensional simulation of crack propagation in ferroelectric polycrystals: Effect of combined toughening mechanisms
ترجمه فارسی عنوان
شبیه سازی سه بعدی انتشار کرم در پلی کریستال های فروسرخ: اثر مکانیسم های سخت افزاری ترکیبی
کلمات کلیدی
پلی کریستال، فایروال الکتریکی، شکستگی، مدل های فاز فیلد تجزیه و تحلیل عنصر محدود
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی مواد سرامیک و کامپوزیت
چکیده انگلیسی

We simulate the fracture processes of ferroelectric polycrystals in three dimensions using a phase-field model. In this model, the grain boundaries, cracks and ferroelectric domain walls are represented in a diffuse way by three phase-fields. We thereby avoid the difficulty of tracking the interfaces in three dimensions. The resulting model can capture complex interactions between the crack and the polycrystalline and ferroelectric domain microstructures. The simulation results show the effect of the microstructures on the fracture response of the material. Crack deflection, crack bridging, crack branching and ferroelastic domain switching are observed to act as the main fracture toughening mechanisms in ferroelectric polycrystals. Our fully 3-D simulations illustrate how the combination of these mechanisms enhances the fracture toughness of the material, and pave the way for further systematic studies, including fracture homogenization.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Acta Materialia - Volume 65, 15 February 2014, Pages 106–117
نویسندگان
, ,