Tensile strength of polycrystalline NiAl nanowires: A molecular dynamics study
Polikristal NiAl nanotellerin gerilme dayanımları: Moleküler dinamik çalışması
- Tez No: 458044
- Danışmanlar: PROF. DR. SONER ÖZGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Katıhal Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 58
Özet
Bu tezde, NiAl alaşımının nano ölçekli tel modelleri oluşturulmuş ve bu modellerin moleküler dinamik simülasyonları yardımıyla zor-zorlanma davranışları incelenmiştir. Bu amaçla, atomlararası fiziksel etkileşmeler gömülü atom metodu ile modelllenmiş ve simülasyonlar açık kaynak kodlu LAMMPS kodları ile gerçekleştirilmiştir. Kare taban şekilli 2x2nm 2 , 3x3nm 2 , 4x4nm 2 , 5x5nm 2 , 6x6nm 2 ve 7x7nm 2 boyutlarında ve 10nm uzunluğunda toplam altı farklı model hazırlandı. Ayrıca, her model dört farklı grain içerecek şekilde çoğaltıldı, fakat tane şekillerinin hemen hemen aynı kalmasına özen gösterildi. Modellerdeki tanelerin sayısı 2, 3, 4 ve 5 dir. Dolayısıyla, en küçük model 3100 atom içerirken, en büyük model 40000 atom içerir. Hazırlanan modeller, ilk önce, her birisi 2fs olan toplam 20000 zaman adımı boyunca 300K sıcaklıkta termodinamik olarak dengelendiler ve kararlı yapılarına yerleşmeleri sağlandı. Daha sonra, model nanotellerde, kırılma noktasına kadar 1m/s hızla z yönünde gerilme kuvveti uygulandı. Bu süreçte modellerin termodinamik, mekanik ve yapısal özellikleri moleküler dinamik hesaplamalar yapılarak belirlendi. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda, zor- zorlanma eğrilerinden Young modülleri ve nanotellerin akma mukavemetleri belirlendi. Sonuçlar literatür ile karşılaştırılarak tartışıldı.
Özet (Çeviri)
In this thesis, polycrystalline nanowire models of NiAl alloy were created and the stress-strain behavior of these models was investigated by using the molecular dynamic simulations. For this purpose, physical interactions between atoms are modeled by the embedded atom method and simulations are performed with open source code LAMMPS package. A total of six different models with square-shaped in size of 2x2nm 2 , 3x3nm 2 , 4x4nm 2 , 5x5nm 2 , 6x6nm 2 , and 7x7nm 2 and 10nm length were prepared. Also, each model has been replicated to contain four different numbers of grains, but the almost same shaped. The number of grains in the models are 2, 3, 4, and 5. Thus, while at least the small model contains 3100 atoms, the largest model contains 40000 atoms. The prepared models were first thermodynamically relaxed at 300K temperature for 20000 time steps each of 2fs. and settled in stable structures. Then, on the model nanowires, tensile forces were applied in the z direction with a speed of 1m/s strain until the fracture point. In this process, thermodynamic, mechanical and structural properties of the models have been determined by performing molecular dynamic calculations. From the obtained results, Young modules and yield strengths of nanowires were calculated from the stress-strain curves. The results are discussed in comparison with the literature.
Benzer Tezler
- Determination of effect of hydrogen on aluminium and its alloys by experimental studies and molecular dynamic simulations
Hidrojenin alüminyum ve alaşımları üzerindeki etkisinin deneysel çalışmalar ve moleküler dinamik simülasyonlar ile belirlenmesi
AHMET TIĞLI
Doktora
İngilizce
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA DIŞPINAR
- Alümina ilavesinin Li2O-ZnOSi2 cam ve cam seramiklerinin kristalizasyon davranışı, mekaniksel ve kimyasal özellikleri üzerine etkisi
Başlık çevirisi yok
ELVAN BİLGE ÇUKUR
- Li2O - ZnO - Al2O3 camlarının kontrollü kristalizasyonu ve cam seramiklerin karakterizasyonu
The Controlled crystallization of Li2O - ZnO - Al2O3 - SiO2 glasses and the characterization of glass ceramics
ENGİN MAYTALMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDEM DEMİRKESEN
- Alümina fiber takviyeli Al-si metal matriksli kompozitlerin üretimi ve mikroyapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi
production of alumina fiber reinforced Al-si metal matrix composites and the investigation of their microstructure-propetry relation ships
HATEM AKBULUT
- Kompakt grafitli dökme demirde frezeleme işlemi sonrası kalıntı gerilmelerin incelenmesi ve kesme parametreleri için süreç optimizasyonu
Investigation of residual stresses induced by milling in compacted graphite iron and process optimization for cutting parameters
MEHMET EMRE KARA
Doktora
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAKKAL