کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
1559927 999507 2016 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A nucleation algorithm for the coupled conserved–nonconserved phase field model
ترجمه فارسی عنوان
الگوریتم هسته ای برای مدل فاز ذخیره نشده ذخیره شده
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
ما یک اصلاح الگوریتم هسته ای با استفاده از مدل های فاز فیزیکی ارائه می دهیم. الگوریتم به طور طبیعی نیازهای حفاظت انبوه را برآورده می کند. رویداد هسته زایی مشخص شده است و بهینه سازی الگوریتم مورد بحث قرار گرفته است. سینتیک تحول در طول هسته و رشد همزمان در این مقاله به بررسی الگوریتم های هسته ای موجود برای یک مدل فاز فاز ذخیره نشده وابسته پرداخته شده است. در روش جدید که سهولت اجرای بیشتر را در مقایسه با رویکرد موجود ارائه می دهد، تنها پارامتر نظم غیرقابل حفظ شده به هسته های فوق بحرانی بذر اصلاح می شود (به این ترتیب بذر فقط با پارامتر نظم). روش بذر فقط با پارامتر سفارشی به طور طبیعی قانون حفاظت از پارامتر سفارش را حفظ می کند. علاوه بر این، پیاده سازی در یک چارچوب عنصر محدود نیز توصیف شده است. تکامل یک هسته تکاملی برای اطمینان از اینکه سینتیک رشد رسوب توسط روش کاشت تحت تاثیر قرار نمی گیرد مورد بررسی قرار گرفته است. ما متوجه می شویم که پس از یک دوره کوتاه گذار اولیه کوتاه، تکثیر فقط با پارامتر نظم، ویژگی های رشد رسوبات مشابه با مدل موجود را تولید می کند. سینتیک یک تبدیل فاز، نشان دهنده تکامل و رشد همزمان، به صورت معادله آرومی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد و برای تعیین اینکه آیا مش و یا تطبیقی ​​زمان بر نتایج شبیه سازی تاثیر می گذارد، انجام تحلیل آماری انجام می شود. تجزیه و تحلیل آماری نشان می دهد که الگوریتم هسته زنی قابل پذیرش است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مکانیک محاسباتی
چکیده انگلیسی


• We present a modification to a nucleation algorithm used with phase field models.
• The method naturally satisfies mass conservation requirements.
• The nucleation event is characterized and algorithm optimization is discussed.
• The transformation kinetics during concurrent nucleation and growth are studied.
• The effect of mesh and/or time adaptivity strategies on the kinetics is quantified.

This paper presents a refinement to the existing nucleation algorithm for a coupled conserved–nonconserved phase field model. In the new method, which offers greater ease of implementation as compared to the existing approach, only the nonconserved order parameter is modified to seed supercritical nuclei (thus termed order-parameter-only seeding). The order-parameter-only seeding method naturally satisfies the conservation law for the conserved order parameter. In addition, the implementation within a finite element framework is described. The evolution of a single nucleus is examined to ensure that the precipitate growth kinetics are not affected by the seeding method. We find that, after a brief initial transient period, order-parameter-only nucleation yields similar precipitate growth characteristics to that of the existing model. The kinetics of a phase transformation exhibiting concurrent nucleation and growth is analyzed in the form of the Avrami equation, and a statistical analysis is performed to determine if mesh and/or time adaptivity affects the simulation results. The statistical analysis indicates that the nucleation algorithm is amenable to adaptive meshing and adaptive time stepping.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computational Materials Science - Volume 112, Part A, 1 February 2016, Pages 128–138
نویسندگان
, , ,