Modelado Multiescala Concurrente AtC de Comportamientos Termomecánicos Acoplados de Materiales: Una Revisión
Autores: Lu, Yang; Thomas, Stephen; Zhang, Tian Jie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado Multiescala Concurrente AtC de Comportamientos Termomecánicos Acoplados de Materiales: Una Revisión
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Civil y Estructural
Palabras clave
Avances
Procesamiento
Caracterización
Comportamientos de materiales
Métodos computacionales
Ingeniería a nanoescala
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Los avances en el campo del procesamiento y caracterización de los comportamientos de los materiales están impulsando innovaciones en el diseño de materiales a escala nanométrica. Por lo tanto, es necesario desarrollar métodos computacionales basados en la física que puedan avanzar en la comprensión de los comportamientos multifísicos de los materiales de una manera ascendente y con un mayor nivel de precisión. Las técnicas tradicionales de modelado computacional, como el análisis de elementos finitos (FE) y la dinámica molecular (MD), no logran explicar completamente las observaciones experimentales a escala nanométrica debido a la naturaleza inherente de cada método. Al mismo tiempo, los modelos de materiales multiescala acoplados de atómico a continuo (AtC) tienen el potencial de satisfacer las necesidades de la ingeniería a escala nanométrica. Con el objetivo de representar detalles atómicos sin tratar explícitamente cada átomo, el acoplamiento AtC proporciona un marco para garantizar que se mantenga el detalle atómico completo en las regiones del problema, mientras que las suposiciones de continuo reducen la demanda computacional. Esta revisión tiene como objetivo proporcionar una revisión bajo demanda de los métodos AtC para simular el comportamiento termo-mecánico. Se hace hincapié en los conceptos fundamentales necesarios para entender varios métodos de acoplamiento que se han desarrollado. Se revisan tres métodos que acoplan el comportamiento mecánico, tres métodos que acoplan el comportamiento térmico y tres métodos que acoplan el comportamiento termo-mecánico para proporcionar una perspectiva evolutiva de los métodos de acoplamiento termo-mecánico.
Descripción
Los avances en el campo del procesamiento y caracterización de los comportamientos de los materiales están impulsando innovaciones en el diseño de materiales a escala nanométrica. Por lo tanto, es necesario desarrollar métodos computacionales basados en la física que puedan avanzar en la comprensión de los comportamientos multifísicos de los materiales de una manera ascendente y con un mayor nivel de precisión. Las técnicas tradicionales de modelado computacional, como el análisis de elementos finitos (FE) y la dinámica molecular (MD), no logran explicar completamente las observaciones experimentales a escala nanométrica debido a la naturaleza inherente de cada método. Al mismo tiempo, los modelos de materiales multiescala acoplados de atómico a continuo (AtC) tienen el potencial de satisfacer las necesidades de la ingeniería a escala nanométrica. Con el objetivo de representar detalles atómicos sin tratar explícitamente cada átomo, el acoplamiento AtC proporciona un marco para garantizar que se mantenga el detalle atómico completo en las regiones del problema, mientras que las suposiciones de continuo reducen la demanda computacional. Esta revisión tiene como objetivo proporcionar una revisión bajo demanda de los métodos AtC para simular el comportamiento termo-mecánico. Se hace hincapié en los conceptos fundamentales necesarios para entender varios métodos de acoplamiento que se han desarrollado. Se revisan tres métodos que acoplan el comportamiento mecánico, tres métodos que acoplan el comportamiento térmico y tres métodos que acoplan el comportamiento termo-mecánico para proporcionar una perspectiva evolutiva de los métodos de acoplamiento termo-mecánico.