분자동역학과 유한요소해석을 활용한 금속유리 물성평가 (Evaluation of Mechanical Properties of Metallic Glasses via MD and FEA)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 47권 / 6호 / 481 ~ 487페이지
· 저자명 : 이시형, 한기열, 이형일

초록

본 연구에서는 분자동역학과 유한요소해석을 활용한 Zr50 Cu50 금속유리의 자유체적모델 주요변수의 추출 방법을 제시한다. 재료의 탄성 물성인 영률과 푸아송비를 분자동역학을 활용한 나노인장해석을 통해 구한다. 이후 추출한 탄성물성을 대입한 유한요소 인장해석 결과와 분자동역학 인장해석을 통해 획득한 공칭응력-변형률 곡선을 시행착오적인 방법으로 비교함으로써, 두 곡선을 일치시키는 모델변수를 구한다. 추출한 주요 모델변수 조합은 유한요소 나노압입 해석과 나노압입 시험의 하중-변위 곡선을 비교해 검증한다. 제시된 방법은 모든 변수를 시행착오 방법으로 추출하거나 딥러닝을 이용한 방법에 비해, 전반적인 절차에서 시간효율성을 증대시킨다.

영어초록

In this study, a method is introduced for extracting key parameters of the free volume model (FVM) for metallic glasses using molecular dynamics (MD) and finite element analysis (FEA). Elastic properties, such as Young's modulus and Poisson’s ratio, are determined via nano-tensile analysis using MD. Nominal stress–strain curves acquired using MD tensile analysis and FE tensile analysis, with known elastic properties, are compared via a trial-and-error approach to obtain model variables, which best align the two curves. The final set of extracted key parameters is validated by comparing nanoindentation experimental results and FEA load–depth curves. The proposed method streamlines the overall process, making it more time-efficient than utilizing deep learning or the trial-and-error approach to extract all variables.

참고자료

· 없음