Molecular dynamic simulations of brittle-ductile behaviour of microcracks in 2D and 3D
Project goals
The project is motivated by efforts to understand the brittle-ductile behaviour of crystalline materials. Molecular dynamic simulations of 2D and 3D problems with various loading will be utilized to study: the brittle (fast) and the ductile (slow) microcrack growth accompanied by dislocation emission, further twinning and microcrack nucleation at twins. This will be accompanied by stress calculations on atomic level to find the stress criteria for the brittle or ductile behaviour. We plan also to studythe kinetics and acoustic emission during the processes. Modelling will be oriented mainly to alpha-iron, the basic component to ferritic structural steels.
Keywords
Public support
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
Programme
Grants of distinctly investigative character focused on the sphere of research pursued at present particularly in the Academy of Sciences of the Czech Republic
Call for proposals
Výzkumné granty 2 (SAV02002-AB)
Main participants
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
—
Alternative language
Project name in Czech
Simulace křehce-tvárného chování mikrotrhlin metodou molekulární dynamiky v 2D a 3D úlohách
Annotation in Czech
Projekt je motivován snahami pochopit křehce-tvárné chování krystalických látek. V atomárních simulacích metodou molekulární dynamiky při různých podmínkách zatížení ve 2D a 3D úlohách budou studovány: křehký (rychlý) či tvárný (pomalý) růst mikrotrhlins doprovodnou emisí dislokací, dále dvojčatění a nukleace mikrotrhlin na dvojčatech. Tyto simulace budou doprovázeny výpočty napětí na atomární úrovni. Tento postup umožňuje zajišťovat napěťová kriteria pro křehké a tvárné chování a sledovat též kinetikurůstu defektů a akustickou emisi při těchto procesech. Modelování bude zaměřeno hlavně na alfa-železo, které tvoří základ feritických konstrukčních ocelí.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JG - Metallurgy, metal materials
CEP - secondary branch
JL - Fatigue and fracture mechanics
CEP - another secondary branch
BM - Solid-state physics and magnetism
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
20306 - Audio engineering, reliability analysis
20501 - Materials engineering
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
Molecular dynamic simulations and stress calculations show that brittle or ductile behavior of microcracks in bcc iron depends on stress distribution, further on mutual crack orientation and available slip system, temperature and loading rate.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2002
Realization period - end
Jan 1, 2005
Project status
U - Finished project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP06-AV0-IA-U/04:2
Data delivery date
Sep 26, 2007
Finance
Total approved costs
2,918 thou. CZK
Public financial support
1,108 thou. CZK
Other public sources
1,723 thou. CZK
Non public and foreign sources
87 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
2 918 CZK thou.
Public support
1 108 CZK thou.
37%
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
CEP
JG - Metallurgy, metal materials
Solution period
01. 01. 2002 - 01. 01. 2005