Development of coupling scheme for micro- and macroscopic mechanics using phase field model

使用相场模型开发微观和宏观力学的耦合方案

• 批准号: 23560079
• 负责人: UEHARA Takuya
• 金额: $ 3.41万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560079/
• 关键词: 計算力学; 固体力学; フェーズフィールドモデル; 数値解析; 相変態; 分子動力学; 微視組織; 力学特性; マルチスケール解析; 計算機シミュレーション

Numerical model for mechanics of materials including the multi-scale relationship between microstructure and macroscopic material properties was developed based on multi-phase-field model. Mechanical properties of each phase were taken into account, and the modeling for investigating the effect of complex shape and morphology of microstructure on the macroscopic behavior was constructed. Availability of the developed model was validated by demonstrating simulations on microscopic stress distributions in polycrystalline material and lamellar structures. Molecular dynamics model was also developed to focus on the physical situation at the two-phase interface, and the influence of the properties of each phase on the macroscopic properties was investigated.

基于多相场模型，建立了考虑材料微观结构与宏观性能之间多尺度关系的材料力学数值模型。考虑各相的力学性能，建立了微观结构复杂形状和形态对宏观行为影响的模型。通过对多晶材料和片层组织中微观应力分布的模拟，验证了所建立模型的有效性。建立了分子动力学模型，研究了两相界面的物理状态，考察了各相的性质对宏观性质的影响。

项目成果

ラメラ組織の形成過程と力学特性のフェーズフィールドシミュレーション

层状组织形成过程和力学性能的相场模拟

• 发表时间: 2013
• 作者: 柏原将人;北濱康孝;伊藤 民武;尾崎幸洋;千葉俊吾，安藤一真，金谷知之，飯塚博;北川翔，石原外美，五嶋孝仁，斉美栄;遠藤海，田澤大季，飯塚博，宍戸道明，渡部誠二;上原拓也
• 通讯作者: 上原拓也

Influence of random nucleation condition on transformation kinetics in phase field simulations

随机成核条件对相场模拟中相变动力学的影响

• 发表时间: 2014
• 作者: Masaharu Kuroda;Hiroki Matsubuchi;増田健一，栩川佑樹，石原外美;Takuya Uehara
• 通讯作者: Takuya Uehara

フェーズフィールドシミュレーションによる結晶粒分布の最適化

通过相场模拟优化晶粒分布

• 发表时间: 2012
• 作者: 吉野隆,松岡篤;上原拓也
• 通讯作者: 上原拓也

原子スケール解析による材料の変形メカニズムの解明とモデリング

使用原子尺度分析对材料变形机制进行阐明和建模

• 发表时间: 2011
• 作者: 山本裕子;伊藤民武;鈴木利明;尾崎幸洋;Takashi Yoshino;上原拓也
• 通讯作者: 上原拓也

Grain-size equalization model using multi-phase-field model

使用多相场模型的晶粒尺寸均衡模型

• 发表时间: 2012
• 作者: M. Tanigaki;Morihiko Hamada;鶴町徳昭;Edakkattuparambil Sidharthan Shibu;伊藤 民武;石川 満;Biju Vasudevan Pillai;中西俊 介;Takuya Uehara
• 通讯作者: Takuya Uehara