Estudo da recristalização em metais via simulação computacional por autômatos híbridos tridimensionais
| dc.contributor.advisor | Silva, Sidney Nicodemos da | |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/7979338384555091 | |
| dc.contributor.author | Braga, Henrique Costa | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/4000581168785421 | |
| dc.contributor.referee | Corrêa, Elaine Carballo Siqueira | |
| dc.contributor.referee | Soares, Cleide Barbosa | |
| dc.date.accessioned | 2025-03-27T11:12:27Z | |
| dc.date.available | 2025-03-27T11:12:27Z | |
| dc.date.issued | 2025-02-25 | |
| dc.description.abstract | A modelagem computacional aplicada ao estudo da recristalização em metais tem se desenvolvido por meio de diversas técnicas. Em essência o material a ser simulado é tratado como uma matriz, no qual suas células representam unidades da microestrutura que estão relacionadas aos arranjos de seus componentes internos. Atualmente a simulação com algoritmos computacionais canônicos podem ser aplicados a esta matriz metálica, possibilitando entender razoavelmente o fenômeno de crescimento dos novos grãos ou a cinética de formação por sobre uma determinada vizinhança de busca e determinados critérios (e.q. a evolução das células quando inicialmente se destoam do restante da rede matricial serão chamadas de sementes). Uma das técnicas empregadas neste contexto é a de autômatos celulares (AC) tridimensionais. À priori, os AC são modelos computacionais onde o tempo e o espaço são ambos discretizados e a evolução do sistema obedece a regras específicas pré- determinadas e também discretas. A modelagem com AC já se encontra bem evoluída neste contexto, no entanto, faltam na literatura diversas informações básicas sobre o impacto que a escolha da vizinhança selecionada de pesquisa e replicação tem sobre a modelagem cristalográfica dos metais. Neste trabalho se verificou que por meio de AC, em determinadas condições de contorno podem ser gerados grãos em formato de octaédros, cuboctaedros e cúbicos, mas não apenas no desejado formato esférico. Para aprimorar a simulação neste ponto e sanar as limitações da modelagem com AC foi utilizado a modelagem com autômatos híbridos (AH), onde foi possível se obter grãos perfeitamente esféricos, e, quando desejado, também em formatos matricialmente esferoides. Em função do escopo deste trabalho com AH conseguiu- se incorporar diversas das vantagens da modelagem com AC, mas agora associado a uma melhor qualidade dos parâmetros estruturais nos resultados obtidos. Foi desenvolvida, e é apresentada em detalhes, toda a etapa da parametrização metalúrgica, com a obtenção de valores discretos como a evolução do volume e das áreas superficiais dos grãos durante a recristalização. Como conclusão a aplicação computacional por meio de AH tridimensionais, pode-se obter as curvas do caminho microestrutural do processo de recristalização, de modo totalmente discreto, sem o uso de equações fenomenológicas de suporte como, por exemplo, a JMAK. | |
| dc.description.abstractother | Computational modeling applied to the study of recrystallization in metals has been developed through various techniques. Essentially, the material to be simulated is treated as a matrix, where its cells represent microstructural units related to the arrangement of its internal components. Currently, simulations with canonical computational algorithms can be applied to this metallic matrix, enabling a reasonable understanding of the phenomenon of new grain growth or the kinetics of formation over a defined neighborhood and specific criteria (e.g., the evolution of cells that initially differ from the rest of the matrix network, referred to as seeds). One of the techniques employed in this context is three-dimensional cellular automata (CA). At its core, CA are computational models where both time and space are discretized, and the system'sevolution follows specific predetermined and discrete rules. Although CA modeling is well-developed in this context, there is a lack of fundamental information in the literature regarding the impact of the selected search and replication neighborhood on the crystallographic modeling of metals. In this work, it was found that through CA, under certain boundary conditions, grains in octahedral, cuboctahedral, and cubic shapes can be generated, but not exclusively in the desired spherical shape. To improve the simulation in this aspect and address the limitations of CA modeling, hybrid automata (HA) modeling was used. This approach enabled the generation of perfectly spherical grains and, when desired, matrix-defined spheroidal shapes. The scope of this work with HA incorporated many advantages of CA modeling, but with improved structural parameter quality in the obtained results. The metallurgical parameterization process is detailed, including the discrete evaluation of parameters such as volume evolution and grain surface areas during recrystallization. In conclusion, the application of three dimensional HA computational modeling enabled the derivation of microstructural evolution curves for the recrystallization process in a fully discrete manner, without the use of phenomenological support equations such as JMAK. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/975 | |
| dc.language.iso | pt | |
| dc.publisher | Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.department | Departamento de Engenharia de Materiais | |
| dc.publisher.initials | CEFET-MG | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais | |
| dc.subject | Recristalização (Metalurgia) | |
| dc.subject | Microestrutura | |
| dc.subject | Estereologia | |
| dc.subject | Engenharia de materiais computacional integrada | |
| dc.subject | Autômato celular | |
| dc.title | Estudo da recristalização em metais via simulação computacional por autômatos híbridos tridimensionais | |
| dc.type | Dissertação |
Arquivos
Pacote Original
1 - 1 de 1
Carregando...
- Nome:
- Estudo da recristalização em metais via simulação computacional por autômatos híbridos tridimensionais.pdf
- Tamanho:
- 12.97 MB
- Formato:
- Adobe Portable Document Format
Licença do Pacote
1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
- Nome:
- license.txt
- Tamanho:
- 1.39 KB
- Formato:
- Item-specific license agreed to upon submission
- Descrição: