Simulação de transformações nucleadas em uma tesselação de Poisson-Voronoi e matriz hexagonal

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorRios, Paulo Rangel-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2150558011507981-
Autor(es): dc.contributorAssis, Weslley Luiz da Silva-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8444210181194986-
Autor(es): dc.contributorMoreira, Luciano Pessanha-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5673024226638200-
Autor(es): dc.contributorMedeiros, Mabelle Biancardi Oliveira de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5770236266739805-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3885838899595413-
Autor(es): dc.creatorDuarte, Aline Cristine Lemos-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:16:54Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:16:54Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-02-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-02-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/26792-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/767365-
Descrição: dc.descriptionAs transformações de fase no estado sólido ocorrem, na maioria dos casos, de maneira que uma fase matriz se transforme numa fase produto. As transformações que ocorrem por nucleação e crescimento são comuns. Como o próprio nome diz, essas transformações ocorrem em duas etapas: a primeira é a etapa de nucleação na qual as regiões de uma nova fase aparecem. Na segunda etapa, essas novas regiões aumentam de tamanho. A nucleação é geralmente heterogênea e ocorre em defeitos internos da matriz. Exemplos desses defeitos internos são vacâncias, deslocamentos e contornos de grãos. No policristal, a nucleação nos contornos dos grãos é um fenômeno comum em materiais metálicos. Esta situação foi tratada por J. W. Cahn usando a abordagem de nucleação em planos e linhas aleatórias. Os grãos geralmente podem ser vistos em 3D como poliedros irregulares ou em 2D como polígonos irregulares. Para 2D, duas representações possíveis desses polígonos irregulares são: polígonos de Poisson -Voronoi e uma matriz que consiste em um arranjo de hexágonos. Este trabalho estuda a nucleação nos contornos do polígono de Poisson-Voronoi e de uma simulação de matriz hexagonal 2-d com métodos analíticos e simulação computacional. Uma nova equação, válida para 2-d, será apresentada com base no método de Cahn para nucleação nos contornos dos polígonos de Voronoi. Esta expressão é válida para nucleação em linhas aleatórias, bem como em linhas paralelas, desde que a distância entre linhas paralelas seja aleatória. Para nucleação nos contornos do polígono 2-d de Poisson-Voronoi, a equação derivada neste trabalho mostra excelente concordância com os resultados da simulação. Por outro lado, para os resultados da simulação de matriz hexagonal, a concordância da equação derivada neste trabalho é boa até 80% da fração transformada. Além disso, as simulações também mostram a microestrutura das transformações para os polígonos de Poisson-Voronoi e a matriz hexagonal.-
Descrição: dc.descriptionPhase transformations in the solid-state occur in most cases in such a way that a matrix phase becomes a product phase. Transformations that take place by nucleation and growth are critical. As its name says, those transformations take place in two steps: the first is the nucleation step in which regions of a new phase appear.” In the second step,those new regions increase in size. Nucleation is usually heterogeneous and takes place on internal defects of the matrix. Examples of those internal defects are vacancies, dislocations and grain boundaries. In polycrystal, nucleation on the grain boundaries is a widespread phenomenon in metallic materials. This situation was treated by J. W. Cahn using the nucleation approach on planes and random lines. The grains can typically be seen in 3D as irregular polyhedra or in 2D as irregular polygons. For 2D, two possible representations of those irregular polygons are Poisson - Voronoi polygons and a matrix consisting of an arrangement of hexagons. This work will study nucleation on the boundaries of the Poisson-Voronoi polygon and of a 2-d hexagonal matrix simulation with analytical methods and computational simulation. A new equation, valid for 2-d, will be presented based on the Cahn method for nucleation on the boundaries of Voronoi polygons. This expression is valid for nucleation on random lines as well as on parallel lines as long as the distance between parallel lines is random. For nucleation on the boundaries of the 2-d Poisson-Voronoi polygon, the equation derivedin this work show excellent agreement with the simulation results. By contrast, for the hexagonal matrix simulation results, the agreement of the equation derived in this work is good up to 80% of fraction transformed. Moreover, the simulations also show the microstructure of the transformations for both Poisson-Voronoi polygons and hexagonal matrix.-
Descrição: dc.description81 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectContornos de graõs-
Palavras-chave: dc.subjectTesselação de Poisson-Voronoi-
Palavras-chave: dc.subjectTransformações de Fase-
Palavras-chave: dc.subjectMicroestrutura-
Palavras-chave: dc.subjectMatriz hexagonal-
Palavras-chave: dc.subjectTransformação de fase-
Palavras-chave: dc.subjectTesselação de Poisson-Voronoi-
Palavras-chave: dc.subjectMatriz hexagonal-
Palavras-chave: dc.subjectMicroestrutura-
Palavras-chave: dc.subjectModelamento e simulação de processos e fenômenos-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia Metalúrgica-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectGrain boundaries-
Palavras-chave: dc.subjectPoisson-Voronoi tessellation-
Palavras-chave: dc.subjectPhase transformations-
Palavras-chave: dc.subjectMicrostructure-
Palavras-chave: dc.subjectHexagonal matrix-
Título: dc.titleSimulação de transformações nucleadas em uma tesselação de Poisson-Voronoi e matriz hexagonal-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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