Επίδραση των διαφορών προσανατολισμού στις προσομοιώσεις μικροδομής

Γεωργίου, Νικήτας-Βασίλειος; Georgiou, Nikitas-Vasileios

dc.contributor.author	Γεωργίου, Νικήτας-Βασίλειος	el
dc.contributor.author	Georgiou, Nikitas-Vasileios	en
dc.date.accessioned	2024-01-08T11:50:11Z
dc.date.available	2024-01-08T11:50:11Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58525
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26221
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Διαφορές προσανατολισμού	el
dc.subject	Misorientations	en
dc.subject	Representative volume elements	en
dc.subject	Icme	en
dc.subject	Grain boundaries	en
dc.subject	Όρια κόκκου	el
dc.subject	Monte Carlo	en
dc.subject	Στοιχεία αντιπροσωπευτικού όγκου	el
dc.title	Επίδραση των διαφορών προσανατολισμού στις προσομοιώσεις μικροδομής	el
dc.title	Implementation and characterization of the influence of misorientations in microstructure-based simulations	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Φυσική Μεταλλουργία	el
heal.classification	Υπολογιστική Μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-07-19
heal.abstract	Ο σχεδιασμός νέων υλικών και η βελτίωση των ιδιοτήτων των υπαρχόντων περνάει πλέον μέσα από υπολογιστικές τεχνικές και μεθόδους, οι οποίες λαμβάνουν υπ’ όψιν και τις κρίσιμες παραμέτρους της μικροδομής. Με απώτερο σκοπό αυτές οι μέθοδοι να γίνουν πιο αποτελεσματικές, αποδοτικές, και να αποκτήσουν ικανοποιητική συμφωνία με πειραματικές μετρήσεις, επιδιώκεται συνεχής βελτίωση της προσομοίωσης των φαινομένων, που πραγματοποιούνται κατά την εξεταζόμενη διεργασία. Υπό αυτό το πρίσμα εφαρμόζεται η μέθοδος πολλαπλών επιπέδων, η οποία χρησιμοποιεί ένα μικροσκοπικό γεωμετρικό μοντέλο προσομοίωσης της μικροδομής, συνήθως ένα Στατιστικό Στοιχείο Αντιπροσωπευτικού Όγκου (sRVE), και ένα μακροσκοπικό, το οποίο περιέχει τα μαθηματικά εργαλεία υπολογισμού των ιδιοτήτων των υλικών στην πλαστική περιοχή παραμόρφωσης (Crystal Plasticity Simulations). Αντικείμενο της παρούσας Διπλωματικής Εργασίας αποτέλεσε η βελτίωση του λογισμικού δημιουργίας Στατιστικών Στοιχείων Αντιπροσωπευτικού Όγκου «DRAGen», ώστε αυτό να λαμβάνει υπ’ όψιν παραμέτρους Διαφοράς Προσανατολισμών (misorientation parameters), των πειραματικών δεδομένων. Χωρίς καμία παρέμβαση, οι παράμετροι Διαφοράς Προσανατολισμού του sRVE, ακολουθούν αυτές του Mackenzie. Δύο μεθοδολογίες αναπτύχθηκαν. Η πρώτη (Μέθοδος 1), χρησιμοποίησε την μονοδιάστατη βελτιστοποίηση της Κατανομής Γωνιών Διαφορών Προσανατολισμού, ενώ η δεύτερη (Μέθοδος 2), αξιοποίησε την τρισδιάστατη βελτιστοποίηση της Συνάρτησης Κατανομής Διαφορών Προσανατολισμού, εκφρασμένη σε διανύσματα Rodriguez-Frank, διακριτοποιώντας έναν υπο-χώρο του χώρου RF. Η αποτελεσματικότητα των μεθόδων εξετάστηκε ως προς την συνάφεια των παραγόμενων κατανομών παραμέτρων Διαφορών Προσανατολισμού και Προσανατολισμού (ODF) με πειραματικές κατανομές δύο υλικών, ενός ηλεκτρικού και ενός φερριτικού χάλυβα. Η Μέθοδος 1 ήταν επιτυχής στην βελτιστοποίηση της Συνάρτησης Κατανομής Γωνιών Προσανατολισμού, ωστόσο, δεν υπήρξε διαφορά στην Συνάρτηση Κατανομής Αξόνων Διαφοράς Προσανατολισμού. Αντίθετα, η Μέθοδος 2 με επιτυχία βελτιστοποίησε την Συνάρτηση Κατανομής Διαφορών Προσανατολισμού, κάτι που απεδείχθη μέσω διαγραμμάτων κατανομής γωνιών και αξόνων Διαφοράς Προσανατολισμού, όσο και με διαγράμματα τμημάτων τρισδιάστατων χώρων αναπαράστασης. Και οι δύο μέθοδοι διατήρησαν την ODF σε παραπλήσια επίπεδα σε σχέση με εκείνη πριν την έναρξη της βελτιστοποίησης. Ενώ, συμπεραίνεται ότι η Μέθοδος 2 είναι η κατάλληλη, υπάρχει μια σειρά από περιορισμούς που πρέπει να διευθετηθούν μελλοντικώς.	el
heal.abstract	Modern material development is mostly based on simulative analyses of the microstructure. In order for those material simulations to be an efficient supplement to elaborate experimental investigations, constant further development of the phenomena depicted in the simulation model is necessary. For a realistic prediction of the material behavior, necessary are a geometry model of the microstructure on the one hand and a material model on the other hand. Often, statistically Representative Volume Elements (sRVE) of the microstructure are used in combination with a Crystal Plasticity (CP) model. Topic of this Diploma Thesis was the development of a feature for the RVE-Generator DRAGen, which would take experimental misorientation parameters distributions under consideration, during the sRVE generation. By default, without any optimization taking place, sRVE’s Angle and Axis of Misorientation Distributions follow the respective of Mackenzie. Two methods were developed. Method 1 utilized a one-dimension Angle of Misorinetation Distribution Monte Carlo optimization algorithm. Method 2 was based on the same principle, with the difference being the thee-dimension optimization of the MDF, utilizing a RF space subvolume. The efficiency of the developed methods was examined by comparing RVE-generated ODFs and MDFSs with the experimental data from two steel grades (electrical and ferritic). Method 1 was successful in optimizing the Angle of Misorientation Distribution, keeping the ODF steady, but the Axis of Misorientation remained unchanged. Method 2 was not only successful keeping the ODF steady, as its predecessor, but also the whole MDF for both steel grades. Although, Method 2 was concluded to be the most appropriate, it exhibits some limitations that must be overcome in the future.	en
heal.sponsor	Rheinische Westfälische Technische Hochschule Aachen	de
heal.sponsor	ERASMUS+	en
heal.advisorName	Παπαευθυμίου, Σπυρίδων	el
heal.committeeMemberName	Φούρλαρης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Ξενίδης, Άνθιμος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	92 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false