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Modelagem e Simulação na Nanoescala

Modelagem e Simulação na Nanoescala. Prof. Fernando A. Rochinha G-103 – G-201 faro@mecanica.coppe.ufrj.br Prof. Fernando Pereira Duda. Apresentação. Motivação , Introdução e Objetivos; Apresentação do Problema de Múltiplas Escalas; Noções Básicas de Mecânica e Métodos Computacionais;

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Modelagem e Simulação na Nanoescala

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Presentation Transcript

  1. Modelagem e Simulação na Nanoescala Prof. Fernando A. Rochinha G-103 – G-201 faro@mecanica.coppe.ufrj.br Prof. Fernando Pereira Duda

  2. Apresentação • Motivação , Introdução e Objetivos; • Apresentação do Problema de Múltiplas Escalas; • Noções Básicas de Mecânica e Métodos Computacionais; • Micromecânica : Medias e Homogeneização; • Noções Básicas de Ciência Dos Materiais; • Plasticidade em Poli cristais

  3. Motivação: Aplicações

  4. Nanotecnologia: Nanotubos de Carbono

  5. Micro e Nanotecnologia: MEMS

  6. Problema de Múltiplas Escalas

  7. Problema de Múltiplas Escalas

  8. Projeto de Componentes Mecânicos

  9. MODELAGEM COMPUTACIONALMULTI-ESCALA

  10. MODELAGEM

  11. MODELAGEM COMPUTACIONAL Resultados Computacionais são, idealmente, tão bons quanto o modelo utilizado (nunca melhores; mais as vezes piores)

  12. Modelagem Computacional • A presença de incertezas associadas à modelagem impacta de forma crítica a confiabilidade dos resultados obtidos a partir de uma análisecomputacional (www.lanl.gov/projects/ncsd/pubs/COST-01_Keynote.pdf) • Modelos fenomenológicos (construídos a partir de observações) utilizados na modelagem do comportamento de materiais são responsáveis por parte dessas incertezas.

  13. Modelagem de Materiais (Micro-Macro) • Identificando mecanismos e características em escalas “mais baixas” • Modelando esses mecanismos • Computando o “Comportamento Efetivo” Modelagem Multi-Escala (Mecânica Quântica Estruturas)

  14. Modelagem Multi-EscalaCaracterização das “Escalas Mais Baixas” • Avanço nas Técnicas de Microscopia : Ótica; Varredura e Manipulação; www.metallography.com/grain.htm www.stereologysociety.org/.

  15. Microestrutura - Textura

  16. Modelagem Multi-Escala – Plasticidade em Policristais

  17. Modelagem Multi-EscalaCompósitos Laminados

  18. Modelagem Multi-EscalaMecanismos de Falha

  19. Modelagem Multi-EscalaMeios Heterogêneos Não LinearesHomogeneização Propriedades Efetivas Meio Periódico

  20. Bibliografia • Modeling Materials. Continuum, Atomistic and Multiscale Techniques. Ellad B. Tadmor and Ronald E. Miller. Cambridge. 2011. • Nano Mechanics and Materials: Theory,Multiscale Analysis and Applications. W. K. Liu, E. G. Karpov, and H. S. Park, Wiley, 2005 • Principles of Multiscale Modeling. Weinan E. Cambridge. 2011. • An Introduction to Mathematical Modeling. A Course in Mechanics. J. Tinsley Oden. Wiley. 2011. • Computational Mathematical Modeling. An Integrated Approach Across Scales. D. Calvetti and E. Somersalo. SIAM. 2013. • Random Heterogeneous Materials. Microstructure and Macroscopic Properties. Salvatore Torquato. Springer. 2001. • Practical Multiscaling. Jacob Fish. Wiley. 2014 • Quase-Continuum Method : http://qcmethod.org .

  21. Capítulo 10 – Tadmor et all...

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