Simulação da evolução dentrítica via método de campo de fase para ligas binárias com domínio adaptativas

• Autor(a) principal: Melo, Felipe Sereno
• 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/1/26795
• topic: Campo de fase; Ligas binárias; Solidificação; Dendritas; Solidificação (Metalurgia); Método do campo de fase; Liga binária; Engenharia Metalúrgica; Produção intelectual; Phase field; Binary alloys; Solidification; Dendrite

O principal objetivo desse trabalho foi aplicar o método de campo de fases para o processo de solidificação de ligas binárias (Fe­C) com foco na economia de tempo de cálculo. A metodologia do Campo de Fases tem como principal estudo a solidificação de metais e ligas binárias. Essa metodologia apesar de ser adequada para simular o processo de solidificação com interfaces complexas, apresenta baixa eficiência computacional. Com isso, esse estudo propõe uma técnica numérica, buscando um domínio adaptativo para a melhoria do tempo computacional. As equações do método de Campo de Fases para ligas binárias foram resolvidas via método das diferenças finitas e implementada na forma explícita. A estratégia adotada no desenvolvimento desse trabalho foi o domínio computacional crescer em torno da dendrita em evolução durante o processo de solidificação, ou seja, o domínio proposto nesse trabalho apresenta um tamanho variável que depende da evolução microestrutura. Os resultados mostram que dendritas calculadas semelhantes às encontradas em experimentos e literatura especializadas. Destacam­se os braços secundários crescendo a partir dos braços primários e o fenômeno de crescimento competitivo entre eles. A técnica proposta nesse trabalho mostra boa economia de tempo computacional quando comparada ao modelo do Campo de Fase com tamanho de domínio computacional fixo.