Génération de microstructures sphérolitiques dans les composites à matrice thermoplastique semi-cristalline
Résumé
For this study, a cellular automaton has been developed to simulate the formation of a spherulitic microstructure through a nucleation-growth process. Additionally, interface effects are taken into account through the ratio between the surface nucleation free energy and the bulk free energy. The numerical framework allows reproducing the transcrystalline zone and controlling its size. This framework enables the generation of spherulitic microstructures under isothermal crystallization conditions, providing the orientation of crystallites at each point of the Representative Volume Element (RVE). These RVEs can then be used to simulate the stress and strain feilds using finite element methods (FEM) or fast Fourier transform (FFT) algorithm.
Pour cette étude, un automate cellulaire a été développé pour simuler la formation d’une microstructure sphérolitique par un processus de nucléation croissance. De plus, les effets d’interface sont pris en compte par l’intermédiaire du ratio entre l’énergie libre de germination en surface et celle dans le fondu massif. L’outil numérique offre la possibilité de reproduire la zone transcristalline et de contrôler sa taille. Cet outil permet de générer des microstructures sphérolitiques en conditions de cristallisation isotherme, fournissant l’orientation des cristallites en chaque point du Volume Élémentaire
Représentatif (VER). Ces VER peuvent ensuite être utilisés pour estimer les champs de contrainte et de déformation à l’aide de la méthode des éléments finis ou d’algorithme de transformation de Fourier rapide (FFT).
Domaines
Sciences de l'ingénieur [physics]| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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