Применение вычислительной термодинамики и кинетики затвердевания для разработки порошковых сплавов

Нашел научную статью коллеги из Вустерского политехнический института, где они моделируют интересующие меня процессы, при этом подробно рассказывают про то, какие коммерческие решения есть для моделирования на основе подхода #CALPHAD (CALculation of PHAse Diagrams). До использования подхода CALPHAD фазовые диаграммы определялись экспериментально, как правило, для бинарных, но иногда и для тернарных сплавов. Хотя они оказались точными, их вряд ли можно было использовать в "реальном мире", где чаще всего применялись многокомпонентные сплавы. Многокомпонентные прогнозы CALPHAD основаны на теоретических и эмпирически полученных данных, экстраполированных на бинарные и тернарные системы.

В работе рассказывается про работу #ThermoCalc и #JMatPro, а также упоминаются их аналоги - #Pandat и #TCPRISMA https://digital.wpi.edu/concern/etds/736664674?locale=en

Исследователи из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона (Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, #SEAS) разработали новый способ моделирования десятков тысяч пузырьков в пенистых потоках, преодолев вычислительную сложность этого давнего процесса.

Вместо того чтобы "окрашивать" каждый отдельный пузырек, исследователи разбили пену на сетку, каждая ячейка которой содержит не более четырех пузырьков. Каждый пузырек внутри ячейки окрашен в желтый, зеленый, синий или красный цвет.

"Если у меня есть четыре части пузырьков внутри ячейки, то оставшаяся часть пузырьков должна находиться в соседних ячейках", - сказал Петр Карнаков, аспирант SEAS и первый автор статьи. "Мы разработали алгоритм, который может проникать в другие ячейки и находить оставшиеся части пузырька, сопоставляя зеленый с зеленым, синий с синим и т.д. Таким образом, вместо того, чтобы использовать миллионы цветов, вам нужно всего четыре".

Эта возможность позволяет проводить прогнозные моделирования в масштабах от микрофлюидики до разрушающихся волн. "Наш новый подход позволяет проводить масштабные прогнозные моделирования потоков с множеством интерфейсов," - говорит Сергей Литвинов, постдокторант ETH Zurich.

Далее исследователи намерены сотрудничать с экспериментаторами и промышленными партнерами, чтобы увидеть, как этот метод может быть применен в медицине и пищевой промышленности, а также для безмембранного электролиза в энергетике.

Исследование финансировалось Швейцарским национальным научным фондом в рамках гранта CRSII5_17386.

Авторы предоставляют эталонную реализацию как часть программного обеспечения с открытым исходным кодом #Aphros (https://github.com/cselab/aphros). Научная статья тут: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm0590

#CFD #opensource https://www.youtube.com/watch?v=PPBw4e5JXUI

Bullet Constraints Builder
Финский Университет прикладных наук Лауреа принимает участие в финансируемом ЕС проекте под названием Inachus. Проект в целом рассматривает меры по улучшению первого реагирования в случае катастрофических событий, таких как землетрясения, взрывы и т.д.

Особой частью этого проекта является моделирование последствий катастрофических событий сооружений гражданского строительства. В рамках трехлетнего проекта Laurea исследует применение метода дискретных элементов #DEM для виртуального моделирования разрушающихся строительных конструкций. Подход DEM будет сравниваться с методом конечных элементов #FEM и методом прикладных элементов #AEM.

В рамках проекта разрабатывается движок - дополнение #Bullet в #Blender.  Дополнение позволит приписывать реалистичные прочностные свойства моделям.

#Kostack Studio https://www.youtube.com/watch?v=eh3qUmNxC6E

Канал с учебными пособиями по работе с #PrePoMax - открытом препосте для подготовки моделей для #CalculiX #FEA. Ну а CalculiX - это свободный форк #Abaqus. Вот такой круговорот #opensource. Только не думайте, что вы сейчас за бесплатно получите все функции пакетов уровня #Ansys или #Abaqus. PrePoMax, хоть и выглядит не страшно, но покрывает в лучшем случае 1% функций решателя. Например, из моделей материалов там есть только упругая и упруго-пластическая, хотя и с зависимостью свойств от температуры. Так что это пока скорее платформа для студентов, которые хотят посмотреть, как писать свой #CAE код. https://www.youtube.com/channel/UCamotvWvTvG4jVFp5rM0tJQ

EOF-Library - это библиотека с открытым исходным кодом для связки открытых решетелей Elmer FEM (МКЭ) и OpenFOAM (CFD). Сочетание всех этих систем позволяет получить очень мощное программное обеспечение для мультифизического моделирования. Говорят, что EOF-Library даже способен замахнуться на моделирование левитационной плавки металлов. Однако, как и в любом открытом проекте, вам надо быть готовым нырнуть в #Fortan, #C и другие языки низкого уровня для отладки проектов.

Сайт проекта: https://eof-library.org/
Репозиторий проекта: https://github.com/jvencels/EOF-Library

#CFD #opensource #EOFLibrary #Elmet #OpenFOAM #CFD #FEM https://youtu.be/Z3gD4BRl7sY

Люблю повеселиться, особенно поесть. А вы знали, что 05.02.2022 - официальный Всемирный день #Nutella! В честь этого наши коллеги из #Enginsoft показали как в бессеточном #CFD решателе #Particleworks можно промоделировать процесс наполнения баночки Nutella на заводе.

Основная идея расчета в том, что крем из ореховой нуги обладает нелинейной вязкостью и уплотняется при сдвиге. Такая физика поведения материала является довольно сложной для классических бессеточных кодов на основе #SPH. Однако, Particleworks использует #MPS (Moving Particle Simulation) подход, позволяющий реализовывать более сложные модели вязкости, подходящие для описания данной физики. https://youtu.be/zfwh9d-xTaQ

Презентация с обзором моделей накопления повреждений и нелинейного разрушения, применяемых в LS-DYNA при решении задач пассивной безопасности aвтомобилей. Рассматриваются модели течения по Мизесу (для тех кто только начинает), модель Гурсона с разрушением по критерию Джонсона - Кука и  модель GISSMO (для тех, кто в правду крут).
Среди авторов презентации хотел бы отметить таких заслуженных экспертов, как Neukamm и  Feucht (авторы модели GISSMO), а также DuBois (первый человек выполнивший коммерческий расчет краш теста)

#LSDYNA #ANSYS #GISSMO #GURSON #DYNAMORE https://www.dynalook.com/conferences/international-conf-2010/a-comparison-of-recent-damage-and-failure-models-for-steel-materials-in-crashworthiness-application-in-ls-dyna

Моделируем эффект Пельте (полупроводниковый холодильник) в #Ansys #Mechanical c #SimuTech

#APDL #EM https://www.youtube.com/watch?v=Lnf4EGptub8