Razširjanje porazdelitev medkristalnih normalnih napetosti z uporabo simetrij v linearno-elastičnih polikristalnih materialih

Dr. Samir El Shawish z Odseka za reaktorsko tehniko Instituta »Jožef Stefan« je v reviji Acta Mechanica objavil znanstveni članek z naslovom "Razširjanje porazdelitev medkristalnih normalnih napetosti z uporabo simetrij v linearno-elastičnih polikristalnih materialih". Acta Mechanica je mednarodna revija s področja teoretične in uporabne mehanike.

Članek predstavlja nov pristop za modeliranje porazdelitev normalnih napetosti med kristalnimi zrni v linearno-elastičnem polikristalu, ko je izpostavljen zunanji obremenitvi. Z uporabo argumentov, ki temeljijo na simetriji, ta pristop demonstrira, da je mogoče porazdelitev napetosti natančno rekonstruirati samo z uporabo prvih desetih statističnih momentov. Ti momenti so v glavnem funkcija treh napetostnih invariant ter le nekaj materialnih invariant, kar je posledica makroskopske izotropije polikristala in linearnega obnašanja materiala. Ta inovativna tehnika omogoča razširitev znanih porazdelitev napetosti pod določenimi pogoji obremenitve na tiste pod poljubnimi pogoji ter s tem ponuja nove prijeme pri verjetnostnem modeliranju poškodb na kristalnih mejah v konstrukcijskih materialih.

Slika: Porazdelitve medkristalnih normalnih napetosti (PDF) za različne pogoje obremenitve. Prikazana je primerjava med PDF-ji izračunanimi v simulacijah (črno) in PDF-ji napovedanimi z novo metodo (rdeče), ki uporablja N razpoložljivih porazdelitev kot vhodni podatek (krepko črno).