Název: Využití spektrální metody při simulacích modelu fázového pole pro martenzitické transformace
Překlad názvu: Application of the spectral method to the simulation of the phase-field model for martensitic transformation
Autoři: Sejková, Klára ; Tůma, Karel (vedoucí práce) ; Kružík, Martin (oponent)
Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok: 2020
Jazyk: eng
Abstrakt: [eng] [cze]
For some alloys martensitic transformation is responsible for the so-called shape memory effect and pseudoelasticity. These properties are used in a wide range of industry applications. Each of these materials is transformed to the shape it was manufactured in when heated to its critical temperature (austenite phase) no matter how seriously it was deformed at lower temperatures (martensite phase). Looking at the microstructure, one can observe significant change of crystalographic lattice depending on temperature and deformation. This the- sis focuses on modelling the evolution of microstructure during deformation for materials in the martensite phase. In this case, the creation of multiple variants of martensite is observed, divided by interfaces where a part of energy is stored. This behaviour can be described by the phase-field model. The numerical im- plementation of this model using the standard finite element method requires large computational costs. The aim of this thesis is to implement this model in MATLAB using a spectral method based on the fast Fourier transform, which is suitable for solving problems on a periodic domain. It is interesting to com- pare the computation using spectral method on a conventional PC with the computation written in FEniCS computed on a cluster. However, the... Martensitická transformace je u některých slitin zodpovědná za tzv. efekt tvarové paměti a efekt pseudoelasticity. Tyto vlastnosti jsou hojně využívány v nejrůznějších odvětvích průmyslu. Každý z těchto materiálů se při zahřátí nad určitou kritickou teplotu vrací do původního tvaru (fáze austenit), ve kterém byl zhotoven, nehledě na tvar, do kterého byl deformován při nižší teplotě (ve fázi martensitu). Na úrovni mikrostruktury pozorujeme při martenzitické trans- formaci výraznou změnu krystalické mřížky materiálu v závislosti na teplotě a deformaci, které je materiál vystaven. Tato práce se zaměřuje na modelování vývoje mikrostruktury při deformaci pro materiály ve fázi martenzitu. V tomto případě je možné pozorovat vznik různých variant martenzitu, mezi kterými vznikají nová rozhraní, do nichž se ukládá část energie. Toto chování může být zachyceno pomocí modelu fázového pole, jehož numerická implementace pomocí standardní metody konečných prvků je výpočetně náročná. Cílem práce je im- plementace modelu v MATLABu pomocí spektrání metody využívající rychlé Fourierovy transformace, která je vhodná pro řesení problémů na periodické oblasti. Zajímavé je porovnání výpočtu...
Klíčová slova: martenzitická transformace; materiály s tvarovou pamětí; model fázového pole; rychlá Fourierova transformace; spektrální metoda; fast Fourier transform; martensitic transformation; phase-field model; shape-memory alloys; spectral method

Instituce: Fakulty UK (VŠKP) (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Dostupné v digitálním repozitáři UK.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/20.500.11956/119576

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-416063


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Univerzita Karlova > Fakulty UK (VŠKP)
Vysokoškolské kvalifikační práce > Diplomové práce