1-komşulu poli-kristal modellerinin morfolojik değerlendirilmesi

Mezo-skaladaki modeller tanecik seviyesindeki etkileşimi göz önünde bulundururlar. Sürekli ortam modellerinden farklı olarak, kristaldeki elastik anizotropi ile plastik aktivitelerden kaynaklı süreksizlikleri hesaba katarlar. Tekil tanecikler üzerindeki yük fraksiyonlarına, taneciklerin mahalilndeki diğer taneciklerin hesaba katıldığı (n-komşulu) modeller ile ya da birleştirici varsayım yapıp tekil komuşu etkilerini görmezden gelen (1-komşulu) modeller ile karar verilir. Kendi içinde tutarlı modeller (SCM) haricinde 1-komşulu modeller morfolojik etkilerin değerlendirilmesinde limitlidir. Bu tez SCM?lerin tek fazlı ve çok fazlı polikristal deformasyonunu modelleyebilecek yeteneğe getirmek için gerekli olan araçları ve model adaptasyonlarını incelemektedir. Bariz morfolojilerin başarılı mezo-skala modellemeleri daha komplike ve masraflı olan sonlu eleman modellerinden kaçınmaya izin verir. Bu bağlamda, ayarlanabilir nokta model çerçevesi (APMF) isminde Python® da yazılmış, nesne-bazlı, esnek bir yazılım çerçevesi oluşturuldu. Bu yapı (i) hazırdaki uygulamalarla bağdaştırılabilir, (ii) çok-fazlı malzemeler ile genişletilmiş, ve (iii) istenilen polikristal model eklentisi yapmaya izin verir. APMF ile üretilmiş modeller tek ve çok fazlı birçok sayısal deney ile doğrulanmıştır. 1-komşulu modeller arasında SCM , Eshelby elipsoidinin (inklüzyon) yarı çapı ve oryantasyonunun ayarlaması ile morfolojiyi uygular. Şu anki APMF bu parametrelerin tek tek bütün tanecikler için bağımsız olarak uygulayabilir. Eshelby elipsoidinin limit şekilleri kullanılarak, (küre, iğne, ve disk şeklindeki) ve bunların yalın, eşit-gerilim/gerinim kuralları ile kıyaslayarak, rastgele olmayan morfolojilerin polikristal üzerindeki etkisi simule edildi. İki fazlı, iki katmanlı Cu/Nb?un içerisindeki kalıntı gerinimler, Nb kümesinin üzerinde termal olarak oluşturulmuş özgerinim çalışıldı. Tek fazlı polikristalde, doğru modelleme için, tanecik ile inklüzyon şekli arasında birebir ilişki olduğu gözlemlendi. Diğer yandan, APMF?nin herbir fazın farklı şekle sahip olduğu iki fazlı malzemelerin doğru modellenmesi için hiyerarşik modelleme ile geliştirilmesi gerektiği görüldü.