First Principles Modelling of Shape Memory Alloys: Molecular Dynamics Simulations

علوم مواد، خواص ماکروسکوپی مواد را به ساختار میکروسکوپی آنها مرتبط می‌کند و نیاز به تحقیقات چند مقیاسی جامع را فرض می‌کند. بررسی آلیاژهای حافظه دار نمونه بارز در این زمینه است. این دسته خاص از مواد جفت قوی دما، کرنش و تنش را نشان می‌دهند که توسط تبدیل فاز حالت جامد شبکه‌های فلزی آنها تعیین می‌شود.
کتاب حاضر مجموعه ای از مطالعات شبیه سازی این رفتار را ارائه می کند. با استفاده از مدل‌های مفهومی ساده اما جامع، ویژگی‌های مواد اساسی آلیاژهای حافظه شکل به صورت کیفی از اصول اولیه توضیح داده می‌شوند. با استفاده از روش‌های معاصر آزمایش‌های شبیه‌سازی دینامیک مولکولی، نشان داده می‌شود که چگونه دینامیک در مقیاس میکرو ممکن است خواص ماکروسکوپی مشخصه مواد را ایجاد کند.
این کار ریشه در علوم مواد آلیاژهای حافظه شکل دارد و جنبه های ترمودینامیکی، میکرومکانیکی و کریستالوگرافی را پوشش می دهد. این به دانشمندان در این زمینه های تحقیقاتی و دانش آموزان آنها می پردازد.

Materials sciences relate the macroscopic properties of materials to their microscopic structure and postulate the need for holistic multiscale research. The investigation of shape memory alloys is a prime example in this regard. This particular class of materials exhibits strong coupling of temperature, strain and stress, determined by solid state phase transformations of their metallic lattices.
The present book presents a collection of simulation studies of this behaviour. Employing conceptually simple but comprehensive models, the fundamental material properties of shape memory alloys are qualitatively explained from first principles. Using contemporary methods of molecular dynamics simulation experiments, it is shown how microscale dynamics may produce characteristic macroscopic material properties.
The work is rooted in the materials sciences of shape memory alloys and covers thermodynamical, micro-mechanical and crystallographical aspects. It addresses scientists in these research fields and their students.