ISSN 2594-5327
52º Congresso anual — Vol. 52 , num. 1 (1997)
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Resumo
O entendimento do mecanismo de crescimento de grão é fundamental na metalurgia. O método de Monte Carlo tem sido utilizado em simulações computacionais nas mais diversas áreas do conhecimento. Sua utilização para a simulação do processo de crescimento de grão é interessante pelas seguintes razões: √ o caráter probabilístico das interações atômicas pode ser conceitualmente reproduzido; √ a evolução da microestrutura baseia-se na topologia real dos grãos e não em aproximações geométricas. A simulação computacional, por sua vez, tem a vantagem de permitir uma visualização gráfica do processo, até mesmo de forma dinâmica e tridimensional. O método aqui proposto consiste em simular o crescimento de grão em uma liga monofásica através do cálculo da energia livre de cada átomo do reticulado cristalino e posterior comparação com sua energia livre numa orientação cristalográfica diferente da atual. Quando há diminuição ou manutenção da energia, a nova orientação substitui a atual. A repetição desse processo para todos os átomos do retículo constitui a medida fundamental de tempo dentro do método de Monte Carlo: o MCS (Monte Carlo Steps). Após períodos de 200 a 10000 MCS, verificou-se uma correlação bastante satisfatória com o fenômeno físico. Diversas versões do software de simulação foram elaboradas, desde uma primeira versão em MS-Visual Basic até a versão final de trabalho em C++.
O entendimento do mecanismo de crescimento de grão é fundamental na metalurgia. O método de Monte Carlo tem sido utilizado em simulações computacionais nas mais diversas áreas do conhecimento. Sua utilização para a simulação do processo de crescimento de grão é interessante pelas seguintes razões: √ o caráter probabilístico das interações atômicas pode ser conceitualmente reproduzido; √ a evolução da microestrutura baseia-se na topologia real dos grãos e não em aproximações geométricas. A simulação computacional, por sua vez, tem a vantagem de permitir uma visualização gráfica do processo, até mesmo de forma dinâmica e tridimensional. O método aqui proposto consiste em simular o crescimento de grão em uma liga monofásica através do cálculo da energia livre de cada átomo do reticulado cristalino e posterior comparação com sua energia livre numa orientação cristalográfica diferente da atual. Quando há diminuição ou manutenção da energia, a nova orientação substitui a atual. A repetição desse processo para todos os átomos do retículo constitui a medida fundamental de tempo dentro do método de Monte Carlo: o MCS (Monte Carlo Steps). Após períodos de 200 a 10000 MCS, verificou-se uma correlação bastante satisfatória com o fenômeno físico. Diversas versões do software de simulação foram elaboradas, desde uma primeira versão em MS-Visual Basic até a versão final de trabalho em C++.
Palavras-chave
simulação de Monte Carlo, crescimento de grão, metalurgia física, energia livre, microestrutura
simulação de Monte Carlo, crescimento de grão, metalurgia física, energia livre, microestrutura
Como citar
Blikstein, Paulo; Tschiptschin, André Paulo.
Simulação Computacional de Crescimento de Grão pelo Método de Monte Carlo,
p. 3006-3019.
In: 52º Congresso anual,
São Paulo, Brasil,
1997.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-C00190-3006-3019
