Simulação computacional de transformações não homogêneas por nucleação e crescimento
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | http://app.uff.br/riuff/handle/1/26901 |
Resumo: | A grande maioria dos estudos sobre reações por nucleação e crescimento é direcionada para transformações que ocorrem de forma uniforme ou homogênea no espaço, ou seja, a nucleação ocorre em sítios uniformemente aleatórios. Precisamente ocorre em sítios localizados no espaço de acordo com um processo de ponto de Poisson homogêneo. Entretanto, em diversas situações há a possibilidade dessa nucleação não ser uniforme. Por exemplo, a nucleação da recristalização em uma chapa deformada de tal forma que exista um gradiente de deformação entre a superfície superior e inferior. Nesse caso, a nucleação é mais abundante na região mais deformada e menos abundante na região menos deformada. Comportamento similar pode ser observado com a velocidade de transformação. Supondo que a velocidade de avanço da interface entre a região recristalizada e não recristalizada seja proporcional à deformação da matriz, a velocidade será maior nas regiões mais deformadas que nas regiões menos deformadas. Esse tipo de situação é um exemplo do que é denominado de transformação não homogênea. Neste trabalho foram desenvolvido modelo computacional para as simulações computacionais, para cada caso. Quando a nucleação ocorre de forma não homogênea com velocidade de crescimento constante e quando a nucleação ocorre de forma homogênea, com velocidade de crescimento variável. A regra de transição utilizada para o crescimento dos grãos foi desenvolvida com base na metodologia do Cone Causal (método estocástico). Os resultados das simulações foram comparados com a teoria analítica específica para cada caso, em particular desenvolvida por Villa e Rios. Também se comparou os resultados de simulação com o modelo analítico da cinética formal. |
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Simulação computacional de transformações não homogêneas por nucleação e crescimentoRecristalizaçãoTransformação de faseCone casualNucleação e crescimento não homogêneoEvolução microestruturalSimulação por computadorNucleaçãoMetalurgia de transformaçãoEngenharia MetalúrgicaProdução intelectualRecrystallizationPhase transformationsComputer simulationInhomogeneous nucleationA grande maioria dos estudos sobre reações por nucleação e crescimento é direcionada para transformações que ocorrem de forma uniforme ou homogênea no espaço, ou seja, a nucleação ocorre em sítios uniformemente aleatórios. Precisamente ocorre em sítios localizados no espaço de acordo com um processo de ponto de Poisson homogêneo. Entretanto, em diversas situações há a possibilidade dessa nucleação não ser uniforme. Por exemplo, a nucleação da recristalização em uma chapa deformada de tal forma que exista um gradiente de deformação entre a superfície superior e inferior. Nesse caso, a nucleação é mais abundante na região mais deformada e menos abundante na região menos deformada. Comportamento similar pode ser observado com a velocidade de transformação. Supondo que a velocidade de avanço da interface entre a região recristalizada e não recristalizada seja proporcional à deformação da matriz, a velocidade será maior nas regiões mais deformadas que nas regiões menos deformadas. Esse tipo de situação é um exemplo do que é denominado de transformação não homogênea. Neste trabalho foram desenvolvido modelo computacional para as simulações computacionais, para cada caso. Quando a nucleação ocorre de forma não homogênea com velocidade de crescimento constante e quando a nucleação ocorre de forma homogênea, com velocidade de crescimento variável. A regra de transição utilizada para o crescimento dos grãos foi desenvolvida com base na metodologia do Cone Causal (método estocástico). Os resultados das simulações foram comparados com a teoria analítica específica para cada caso, em particular desenvolvida por Villa e Rios. Também se comparou os resultados de simulação com o modelo analítico da cinética formal.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoThe great majority of studies on nucleation and growth reactions are direct to transformations, which occur uniformly or homogeneous in space, that is, nucleation occurs at uniformly random sites. More precisely, it occurs at sites located in space according to a homogeneous Poisson point process. However, in several situations there is the possibility of this nucleation not being uniform. For example, nucleation of recrystallization in a deformed sheets such that there is a deformation gradient between the upper and lower surface. In this case, nucleation is more abundant in the more deformed region and less abundant in the less deformed region. Similar behavior can be observed with the growth velocities of transformation. Similar behavior can be observed with the growth velocities of transformation. Assuming that the rate of advancement of the interface between the recrystallized and nonrecrystallized region is proportional to the deformation of the matrix, the velocity will be higher in the deformed regions than in the less deformed regions. This type of situation is an example of what is called nonhomogeneous transformation. In this work, computational simulations were performed for each case when nucleation occurs in an inhomogeneous way with constant growth velocity and when nucleation occurs homogeneous, with variable growth velocity. The transition rule used for grain growth was developed based on the Causal Cone methodology (stochastic method). The results of the simulations were compared with the specific analytical theory for each case, in particular developed by Villa and Rios. The simulation results were also compared with analytical model of formal kinetics.145 p.Rios, Paulo Rangelhttp://lattes.cnpq.br/2150558011507981Assis, Weslley Luiz da Silvahttp://lattes.cnpq.br/8444210181194986Freitas, Maria Carolina dos Santoshttp://lattes.cnpq.br/5037625890837841Bott, Ivani de Souzahttp://lattes.cnpq.br/9325051019864649http://lattes.cnpq.br/1030141577031498Costa, Marcos Felipe Braga da2022-11-10T13:05:54Z2022-11-10T13:05:54Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCOSTA, Marcos Felipe Braga da. Simulação computacional de transformações não homogêneas por nucleação e crescimento. 2017. 145 f. 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