Pinning and Relaxation of Dislocations in Continuum and Atomistic Models

连续体和原子模型中位错的钉扎和弛豫

基本信息

  • 批准号:
    441523275
  • 项目类别:
    Priority Programmes
  • 资助金额:
    --万
  • 负责人:
    Professor Dr. Patrick Dondl
  • 依托单位:
    Abteilung für Angewandte Mathematik
  • 结题年份:
  • 批准年份:
  • 项目状态:
    未结题
  • 起止时间:

项目摘要

Nucleation and glide of lattice dislocations is the most important mechanism of plastic deformation of ductile crystalline metals under external load. Studying dislocation motion is therefore of fundamental importance for understanding the mechanical strength of metals and alloys. Here, we propose to study some open problems of dislocation motion using both discrete atomistic and continuum approaches, of mutual benefit to both fields of modeling. On the continuum side, we will study line-tension based variational evolution of dislocations in heterogeneous environments. Interaction of dislocations with a heterogeneous environment leads to a stick-slip-behavior of the dislocation line. The mathematical interest now lies in the derivation of effective evolution models, which requires a description of the effective dislocation line tension. To this end, we will also consider relaxation problems. We will use full atomistic or mesoscopic (i.e., Peierls-Nabarro-type) models to construct energetically optimal microstructures on various length scales. It is an open question whether the microstructures derived from Peierls-Nabarro-type models can be observed in experiments. Such relaxation phenomena have not been studied using realistic atomistic models. We thus propose to use molecular dynamics simulation with realistic interaction potentials to study whether dislocation structures predicted from Peierls-Nabarro models can be stabilized. In order to be able to perform atomistic simulations on the length scales necessary to observe such mesoscopic relaxation phenomena, we will develop novel variational Green's function-based methods to provide exact elastic boundary conditions for atomistic simulation. Aside from classical materials we will also consider High Entropy Alloys (HEAs), a class of materials composed of usually five or more elements in high concentration. HEAs are interesting due to their potentially exceptional strength and hardness, wear resistance, and corrosion and oxidation resistance, among other desirable properties. From a modeling point of view, HEAs pose new challenges, as dislocations in these materials are immersed in a random spatially fluctuating environment. We will derive both novel mathematical tools as well as atomistic simulation approaches for stochastic homogenization of this random environment.
晶格位错的成核和滑动是在外部载荷下延性晶体金属塑性变形的最重要机制。因此,研究脱位运动对于理解金属和合金的机械强度至关重要。在这里,我们建议使用离散的原子和连续方法研究一些开放的位错运动问题,这是对两个建模领域的相互益处。在连续方面,我们将研究基于线张力的异质环境中位错的变化演变。与异质环境的位错的相互作用导致位错线的粘性行为。数学兴趣现在在于有效进化模型的推导,这需要对有效的脱位线张力进行描述。为此,我们还将考虑放松问题。我们将使用完整的原子或介观(即Peierls-Nabarro-type)模型在各个长度尺度上构建能量最佳的微观结构。在实验中可以观察到从PEIERLS-NABARRO型模型中得出的微观结构是一个开放的问题。这种放松现象尚未使用现实的原子模型研究。因此,我们建议将具有现实相互作用势的分子动力学模拟使用,以研究是否可以稳定从PEIERLS-NABARRO模型预测的位错结构。为了能够对观察这种介绍性弛豫现象所需的长度尺度进行原子模拟,我们将开发出新颖的基于Green的基于函数的方法,以为原子模拟提供精确的弹性边界条件。 除经典材料外,我们还将考虑高熵合金(HEAS),这是一种通常由高浓度的五个或更多元素组成的材料。 HEAS由于其潜在的特殊强度和硬度,耐磨性以及腐蚀和抗氧化的耐药性以及其他理想的特性而引人入胜。从建模的角度来看,Heas构成了新的挑战,因为这些材料中的位错浸入了随机的空间波动环境中。我们将获得新的数学工具以及原子模拟方法,用于对这种随机环境的随机均质化。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.titleTranslate }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAwards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

Professor Dr. Patrick Dondl的其他基金

Discrete and phase field models of dislocations and their macroscopic limits
  • 批准号:
    35756821
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    -- 万元
  • 项目类别:
    Research Units
Modeling and Analysis of Adhesion Hysteresis Between Rough Surfaces
  • 批准号:
    523956128
  • 批准年份:
  • 资助金额:
    -- 万元
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Efficient Uncertainty Modeling for Additively Manufactured Polymer Scaffolds in Bone Tissue Engineering
  • 批准号:
    428470437
  • 批准年份:
  • 资助金额:
    -- 万元
  • 项目类别:
    Priority Programmes

相似国自然基金

单量子态氦原子的制备和精密测量
  • 批准号:
    11304303
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
选择性干扰抑制性免疫球蛋白受体(KIRs)表达提高NK细胞杀伤功能的研究
  • 批准号:
    30672387
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
梯度功能压电材料设计中的力学问题研究
  • 批准号:
    10072041
  • 批准年份:
    2000
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高效嗜冷产甲烷功能菌群分析及应用
  • 批准号:
    51108378
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
能动磨盘加工大口径离轴非球面反射镜的关键技术
  • 批准号:
    61178043
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    33.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
金黄虎头蜂蜂毒抑制类风湿性关节炎炎症和血管生成的作用机制及物质基础研究
  • 批准号:
    81360679
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
高电流密度及高发光效率的双极有机发光场效应晶体管的研究
  • 批准号:
    61177017
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    68.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
常压氧化酸浸-湍流电积回收湿法炼锌净化铜渣中金属铜的基础研究
  • 批准号:
    51764035
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    38.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
高强度聚焦超声断层布阵式扫描治疗肝肿瘤的实验研究
  • 批准号:
    39770841
  • 批准年份:
    1997
  • 资助金额:
    13.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
多模态影像结合术后大病理及分子分型引导早期乳腺癌保乳术后瘤床靶区个体化确定研究
  • 批准号:
    81703038
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Raising diagnostic accuracy and therapeutic perspectives in interstitial lung diseases
提高间质性肺疾病的诊断准确性和治疗前景
  • 批准号:
    441274680
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Dual-responsive organo-sulfur network cathodes for stable high capacity polymer batteries
用于稳定高容量聚合物电池的双响应有机硫网络阴极
  • 批准号:
    441323218
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Formats and Practices of Media Studies in the Age of Digital and Social Networks: An Ethnographic and Netnographic Study
数字和社交网络时代媒体研究的格式和实践:民族志和网络志研究
  • 批准号:
    441413969
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Design of collaborative and context aware mobile applications considering normative requirements from legal science and computer science (NORA)
考虑法律科学和计算机科学 (NORA) 的规范要求,设计协作和上下文感知的移动应用程序
  • 批准号:
    441416429
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
FAIRVASC - building registry interoperability to inform clinical care
FAIRVASC - 建立注册表互操作性以告知临床护理
  • 批准号:
    441416480
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Multi-criteria Multi-constraint Path Query Processing on Graph Databases
图数据库的多准则多约束路径查询处理
  • 批准号:
    441421444
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
At Infinity of Symmetric Spaces
在无限对称空间
  • 批准号:
    441425994
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Non-judicial rights review. The Promise and Limits of Rights Review by Non-Judicial Public Institutions inGermany, the EU and the UN
非司法权利审查。
  • 批准号:
    441470804
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Automated Modular Synthesis for Reliable Cyber Physical System Design
用于可靠网络物理系统设计的自动模块化综合
  • 批准号:
    441512781
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Independent Junior Research Groups
Pinning and Relaxation of Dislocations in Continuum and Atomistic Models
连续体和原子模型中位错的钉扎和弛豫
  • 批准号:
    441523275
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了