título: Geração de Malha com Elementos de Interface para Modelagem em Microestrutura Policristalina em 2D

title: Interface Elements Mesh Generation for 2D Polycrystalline Microstructure Modeling

autor/author(s): Lino, C.E.

RESUMO: PyPolyCris2D é um script em Python que foi desenvolvido, para a geração de elementos de interface para modelagem de microestrutura policristalina em 2D. Ele analisa um arquivo de malha de microestrutura policristalina em 2D que é gerada usando o pacote de software Neper e modificado usando um gerador de elemento coeso e encolhe os grãos existentes por um fator predefinido para criar elementos de interface, facilitando a modelagem de fenômenos de danos que ocorrem nos limites dos grãos. Se a malha da microestrutura policristalina em 2D original é periódica, retém a periodicidade da malha no limite do domínio da modelagem. Essa abordagem pode criar automaticamente diferentes estruturas de grãos e permite que as propriedades mecânicas de metais e outros materiais sejam simulados. Isso é importante porque permite que a simulação faça uma amostragem da variabilidade da fratura e das propriedades mecânicas que são observadas nos experimentos a serem reproduzidas. A malha resultante é exportada em um formato legível por software de Métodos dos Elementos Finitos comerciais e/ou OpenSource.

ABSTRACT: PyPolyCris2D is a Python script that has been developed, for the generation of interface elements for 2D polycrystalline microstructure modeling. It analyzes a 2D polycrystalline microstructure mesh file that is generated using the Neper software package and modified using a cohesive element generator and shrinks the existing grains by a predefined factor to create interface elements, facilitating the modeling of damage phenomena that occur at grain boundaries. If the mesh of the original 2D polycrystalline microstructure is periodic, it retains the periodicity of the mesh at the boundary of the modeling domain. This approach can automatically create different grain structures and allows the mechanical properties of metals and other materials to be simulated. This is important because it allows the simulation to sample the fracture variability and mechanical properties that are observed in experiments to be reproduced. The resulting mesh is exported in a format readable by commercial and/or OpenSource Finite Element Methods software.

PALAVRAS-CHAVE: Malha Policristalina 2D, Microestrutura, Zona Coesiva, Interface.

KEYWORDS: 2D Polycrystalline Mesh, Microstructure, Cohesive Zone, Interface.

CITAÇÃO / CITATION: Lino, C. E. Geração de Malha com Elementos de Interface para Modelagem em Microestrutura Policristalina em 2D. The Academic Society Journal, 5(2) 81-87, 2021. DOI: doi.org/10.32640/tasj.2021.2.81.