Modeling grain growth and related phenomena with vertex dynamics

Joël Lépinoux; Daniel Weygand; Marc Verdier

doi:10.1016/j.crhy.2010.07.015

Computational metallurgy and changes of scale / Métallurgie numérique et changements d'échelle

Modeling grain growth and related phenomena with vertex dynamics
[Modélisation de la croissance de grains par dynamique de vertex]

Joël Lépinoux ¹ ; Daniel Weygand ² ; Marc Verdier ¹

¹ SIMaP, INPG, CNRS, UJF; campus Grenoble, 38042 St Martin d'Hères, France
² Karlsruhe Institute of Technology (KIT), izbs, Kaiserstr 12, 76131 Karlsruhe, Germany

Comptes Rendus. Physique, Computational metallurgy and scale transitions, Volume 11 (2010) no. 3-4, pp. 265-273.

Résumé
Abstract

La croissance de grains est le plus simple des phénomènes liés à l'évolution d'une population de grains dans les matériaux cristallins. Une technique de simulation numérique déterministe developpée à la fin des années 1990, la dynamique de vertex, est bien adaptée à cette classe de problèmes impliquant un grand nombre d'objets élémentaires connectés. Quelques cas d'étude sont présentés afin d'illustrer ce qui peut être appris avec cette technique de simulation.

Grain growth is the simplest phenomena related to the evolution of a population of grains in crystalline materials. Some typical results obtained with vertex dynamics, a deterministic technique applied to the simulation of grain growth in polycrystalline materials, mostly in two dimensions (2D), are presented: (i) the dynamics of a population of grains interacting with various distributions of pinning obstacles; (ii) bulging as a possible recrystallization mechanism; and (iii) the influence of a confined geometry on grain growth as those found in electronic devices. Finally recent developments in 3D are presented.

Publié le : 2010-04-01

DOI : 10.1016/j.crhy.2010.07.015

Keywords: Grain growth, Mesoscopic scale, Numerical simulations, Vertex dynamic model
Mots-clés : Croissance de grains, Échelle mésoscopique, Simulation numérique, Dynamique de vertex

Affiliations des auteurs :

Joël Lépinoux ¹ ; Daniel Weygand ² ; Marc Verdier ¹

¹ SIMaP, INPG, CNRS, UJF; campus Grenoble, 38042 St Martin d'Hères, France
² Karlsruhe Institute of Technology (KIT), izbs, Kaiserstr 12, 76131 Karlsruhe, Germany

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Joël Lépinoux; Daniel Weygand; Marc Verdier. Modeling grain growth and related phenomena with vertex dynamics. Comptes Rendus. Physique, Computational metallurgy and scale transitions, Volume 11 (2010) no. 3-4, pp. 265-273. doi : 10.1016/j.crhy.2010.07.015. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2010.07.015/

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