کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6929271 1449359 2018 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Passing waves from atomistic to continuum
ترجمه فارسی عنوان
گذر امواج از اتومیستی به پیوستگی
کلمات کلیدی
فونون، موج، بازتاب، آتومیستیک پیوسته، چند منظوره،
ترجمه چکیده
پیشرفت در توسعه روش های پیوندی متشکل از اتمیستی برای شبیه سازی رفتار حیاتی مواد پویا توسط یک مشکل انعکاسی موج جعلی در رابطۀ اتمی-پیوسته محدود شده است. این مشکل عمدتا ناشی از تفاوت در توصیف مادی بین مدلهای اتومیستی و پیوسته است که منجر به عدم انطباق در روابط پراکندگی فونون می شود. در این کار، روش جدیدی را با استفاده از دینامیک اتومیستی شبکه همراه با یک روش اتمی-پیوندی همزمان به وجود می آوریم تا بتوان نمایندگی کامل فونون در توضیح پیوسته را فعال کرد. این اجازه عبور از امواج فونون کوتاه با طول موج بالا را از مناطق اتومیستی به ناحیه پیوسته می دهد. نمونه های معیار ارائه شده در این کار نشان می دهد که طرح جدید، عبور از تمام فونون های مجاز را از طریق رابط اتمی-پیوسته را قادر می سازد؛ همچنین پس از انتقال فونونها در میان چندین ایزوتوپ-پیوسته، موجب انسجام موج و حفظ انرژی می شود. این کار اولین گام در جهت توسعه یک ابزار شبیه سازی همزمان اتومیستی-پیوسته برای انتقال حرارت حرارتی غیر متقابل فونون در مواد با پیچیدگی ریز ساختاری است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
Progress in the development of coupled atomistic-continuum methods for simulations of critical dynamic material behavior has been hampered by a spurious wave reflection problem at the atomistic-continuum interface. This problem is mainly caused by the difference in material descriptions between the atomistic and continuum models, which results in a mismatch in phonon dispersion relations. In this work, we introduce a new method based on atomistic dynamics of lattice coupled with a concurrent atomistic-continuum method to enable a full phonon representation in the continuum description. This permits the passage of short-wavelength, high-frequency phonon waves from the atomistic to continuum regions. The benchmark examples presented in this work demonstrate that the new scheme enables the passage of all allowable phonons through the atomistic-continuum interface; it also preserves the wave coherency and energy conservation after phonons transport across multiple atomistic-continuum interfaces. This work is the first step towards developing a concurrent atomistic-continuum simulation tool for non-equilibrium phonon-mediated thermal transport in materials with microstructural complexity.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 354, 1 February 2018, Pages 393-402
نویسندگان
, , , , ,