کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
---|---|---|---|---|
4964079 | 1447424 | 2016 | 20 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Unconditionally stable, second-order accurate schemes for solid state phase transformations driven by mechano-chemical spinodal decomposition
ترجمه فارسی عنوان
طرح های دقیق ثانوی بدون قید و شرط برای تبدیل های فازی حالت جامد که توسط تجزیه اسپینودال مکانیکی و شیمیایی هدایت می شوند
دانلود مقاله + سفارش ترجمه
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
ما تغییرات فاز حالت جامد را که توسط تراکم انرژی آزاد با حوزه های غیر غوطه ور در فضای ترکیب جرم ایجاد می شود، در نظر می گیریم. ما به حوزه های غیر محدب به عنوان اسپینودال های مکانیکی و شیمیایی اشاره می کنیم. عدم غوطه وری با توجه به ترکیب و کرنش باعث جداسازی به فازهای با ساختارهای مختلف بلوری می شود. ما در یک مدل موجود کار می کنیم که مدل کوه هیلاریارد کلاسیک را با تئوری کشش شیب توپین در سویه های محدود می سازد. هر دو سیستم با معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی چهارم، غیر خطی و معادلات نمایش داده می شوند. هدف از این کار، ایجاد یک برنامه زمانبندی یکپارچه با ثبات و بدون قید و شرط است که بر اساس نیاز به انجام محاسبات در مقیاس بزرگ از میکروساختارهای در حال تحول پویا در سه بعد انجام شده است. ما همچنین فرمولهای کاهش یافته به طور طبیعی از این طرح های پیشنهادی برای محاسبات سریع تر ارائه می کنیم که هنوز دقیق تر از مرتبه دوم هستند. اگرچه روش ما در اینجا برای یک کلاس خاصی از مشکلات مکانیکمی و شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته است، می توان به راحتی روش مشابه را برای ایجاد طرح های دقیق ثابتی بدون قید و شرط و دقیق برای هر مشکلی که توابع چندگانه چند متغیره مولفه های حل و شیب جزء. به غیر از تجزیه و تحلیل و ساخت روش ها، ما مجموعه ای از نتایج عددی را ارائه می کنیم که نشان می دهد طرح در عمل.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
مهندسی کامپیوتر
نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
We consider solid state phase transformations that are caused by free energy densities with domains of non-convexity in strain-composition space; we refer to the non-convex domains as mechano-chemical spinodals. The non-convexity with respect to composition and strain causes segregation into phases with different crystal structures. We work on an existing model that couples the classical Cahn-Hilliard model with Toupin's theory of gradient elasticity at finite strains. Both systems are represented by fourth-order, nonlinear, partial differential equations. The goal of this work is to develop unconditionally stable, second-order accurate time-integration schemes, motivated by the need to carry out large scale computations of dynamically evolving microstructures in three dimensions. We also introduce reduced formulations naturally derived from these proposed schemes for faster computations that are still second-order accurate. Although our method is developed and analyzed here for a specific class of mechano-chemical problems, one can readily apply the same method to develop unconditionally stable, second-order accurate schemes for any problems for which free energy density functions are multivariate polynomials of solution components and component gradients. Apart from an analysis and construction of methods, we present a suite of numerical results that demonstrate the schemes in action.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 311, 1 November 2016, Pages 556-575
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 311, 1 November 2016, Pages 556-575
نویسندگان
K. Sagiyama, S. Rudraraju, K. Garikipati,