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Title in Portuguese: Modelo de campo de fase para crescimento dendrítico com heterogeneidades
Author: Rodrigues, Francisco Leandro de Oliveira
Advisor(s): Almeida, Murilo Pereira
Keywords: Heterogeneidades
Modelo de campo de fase
Crescimento dendrítico
Issue Date: 2017
Citation: RODRIGUES, F. L. de O. Modelo de campo de fase para crescimento dendrítico com heterogeneidades. 2017. 91 f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Abstract in Portuguese: Na solidificacão de um metal, o avanço da interface se dá de forma anisotrópica. Esse processo ocorre quando um fluido é sub-resfriado abaixo do seu ponto de solidificacão,onde o cristal nucleado cresce sem uma direção preferencial, formando padrões microestruturados. Para este tipo de fenômeno é dado o nome de crescimento dendrítico. Nesse trabalho mostramos que através da inserção de bloqueios nos sítios do domínio, com espaçamento regular e aleatório, essa anisotropia é quebrada. Ou seja, a estrutura deixa de conter sua estrutura ramificada, tendendo, cada vez mais, a uma estrutura circular. Conseguimos verificar também que a estrutura de crescimento dendrítico, sem bloqueios, cresce com o tempo de acordo com uma equação polinomial de segundo grau. Todavia, ao se aumentar a quantidade de bloqueios no domínio, esse crescimento tende a obedecer a uma equação de primeiro grau, ou seja, o perímetro passa a crescer linearmente com o tempo. Além disso, no processo de bloqueio aleatório a semente de solidificação pára de crescer no tempo, caso que não ocorre no bloqueio regular.
Abstract: In the solidification of a metal, the interface advances anisotropically. This process occurs when a fluid is subcooled below its solidification point, where the nucleated crystal grows without a preferred direction, forming microstructured patterns. This type of phenomenon is called dendritic growth. In this work we show that through the insertion of blocks in the domain sites, with regular and random spacing, this anisotropy is broken. That is, the structure no longer contains its branched structure, tending more and more to a circular structure. We also verified that the dendritic growth structure, without blocks, grows over time according to a second degree polynomial equation. However, by increasing the number of blocks in the domain, this growth tends to follow a first-degree equation, ie, the perimeter starts to grow linearly with time. In addition, in the random blocking process the solidification seed stops growing in time, in which case it does not occur in regular blocking.
Description: RODRIGUES, F. L. de O. Modelo de campo de fase para crescimento dendrítico com heterogeneidades. 2017. 91 f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/26691
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