Simulation numérique de la croissance de grains

par DANIEL WEYGAND

Thèse de doctorat en Science et Génie des matériaux

Sous la direction de Yves Bréchet.

Soutenue en 1998

à Grenoble INPG .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Deux types de simulation de la croissance de grains ont ete developpes et appliques pendant cette these. Le modele de potts a ete utilise pour l'etude de la croissance normale et le mouvement d'une interface qui separe deux populations de grains. Ce type de modele presente des limites du fait de l'absence d'une echelle de longueur et de temps et des effets reseau qui rendent difficile l'interpretation des resultats. Ces problemes nous ont pousse a developper des simulations de type vertex en 2 et 3 dimensions basees sur le modele de kawasaki. La discretisation des joints de grains dans le modele 2d a ete affinee par l'introduction de vertex dits virtuels. Le modele etait utilise pour l'etude de la croissance normale en 2d et 3d, la croissance de sous-grains en 2d et l'influence d'une mobilite reduite des jonctions triples en 2d. La croissance de grains en presence de particules de forces d'ancrage differentes a ete etudiee pour la premiere fois avec un modele de type vertex en 2d. Cette etude a permis de montrer que la taille moyenne de grains, dans une structure ancree, est bien decrite par une approche de type friedel pour la statistique de la sommation des forces d'ancrage des particules. La simulation de l'influence d'une distribution non aleatoire de particules a montre que la formation de clusters de particules donne une diminution de l'effet d'ancrage. Une loi de sommation de l'effet d'ancrage de deux populations de particules d'une efficacite d'ancrage differente a ete trouvee. En etudiant l'evolution d'une population de sous-grains dans un grain, nous avons pu simuler le mecanisme de germination de la recristallisation propose par bailey et hirsch. La simulation en 3d a permis d'etudier une loi 3d de type neumann-mullins. L'analyse 2d de la structure 3d, du point vue dynamique et topologique, a montre que la croissance 3d vue en coupe est differente d'une croissance 2d.

  • Titre traduit

    Simulation of grain growth


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Informations

  • Détails : 1 vol. (204 p.)
  • Annexes : 128 REF.

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  • Disponible pour le PEB
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