Ingénierie des matériaux par modélisation intégrée

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Dr. Michael Greenwood
Chef du groupe technique Ingénierie des matériaux par modélisation intégrée,
Chercheur scientifique
Téléphone : 905-645-0786
Courriel : Michael.Greenwood@canada.ca

 
Image d’une simulation informatique d’un métal se solidifiant au niveau moléculaire.

Simulations de champ de phase de la solidification. Photo par CanmetMATÉRIAUX.

Image agrandie

Le groupe d’ingénierie des matériaux par modélisation intégrée de CanmetMATÉRIAUX étudie les relations entre la structure et ses propriétés, la réponse mécanique des matériaux et le comportement des matériaux à plusieurs phases dans un éventail d’échelles de longueur. L’équipe utilise des méthodes comme des simulations de champ de phase de la dynamique moléculaire et l’analyse multi physique par éléments finis :

  • Cray XE6 (2112 processeurs) : Bloc de 144 cœurs.
  • Atomistique
    • Mécanique quantique : VASP, Abinit
    • Dynamique moléculaire : LAMMPS
    • Cristal en champ de phase : interne
  • Évolution de la microstructure
    • Plasticité des cristaux : interne, autocohérent
    • Champ de phase : interne
    • Recristallisation : interne
  • Continuum/structure
    • Analyse par éléments finis : Abaqus, Procast
    • Conception assistée par ordinateur : Solidworks, Siemens NX
  • Thermodynamique et cinétique
    • Thermodynamique : Factsage, Thermo-Calc
    • Diffusion : interne

Voici des exemples de réalisations précises :

  • Mécanique de la rupture et des dommages
    • Concurrence entre les processus de plasticité et de dommages
      • Transition entre la rupture plate et oblique prédite avec justesse
  • Recristallisation dans les matériaux en hexagonal compact
    • Plasticité des cristaux utilisée pour modéliser la recristallisation dynamique continue
      • Fragmentation du grain prédite avec justesse
      • Évolution de la texture prédite avec justesse
  • Fonctions de rendement pour les matériaux en hexagonal compact
    • Fonctions de rendement établies par une transformation linéaire du tenseur des contraintes
  • Microstructure de solidification
    • Méthodes champ phase utilisées pour étudier l’apparition de dendrites pendant la solidification
      • Élasticité linéaire
      • Thermodynamique à plusieurs composantes
  • Étude de la dynamique moléculaire des dommages d’irradiation
    • Étude des dommages d’irradiation selon la structure des joints des grains et la distance de l’atome de recul de l’incident des joints des grains
    • Les défauts s’avèrent généralement absorbés par les joints des grains