Kurset vil præsentere grundlæggende begreber om, hvordan man fysisk beskriver, matematisk repræsenterer, og beregningsmæssigt modellerer den plastiske deformation af krystallinske materialer. Krystallernes mekanik vil blive indført, hvor hver enkelt krystal bliver behandlet som et kontinuerligt medium, som bevarer retningsafhængigheden fra deres inhærente elastiske anisotropi og den rumlige anordning af slip-systemer på hvilke dislokationer glider til at frembringe plastisk deformation. Denne mekanisme-baserede konstitutive beskrivelse vil blive integreret ved hjælp af forskellige matematiske teknikker til at opnå den mekaniske opførsel af polykrystallinske aggregater fremstillet af monokrystallinske korn under hensyn til krystallernes orienteringsfordelingen (krystallografisk tekstur), samt morfologien og den topologiske anordning af kornene. Desuden vil de fysisk-baserede modeller anvendes til at studere sammenhængen mellem mikrostruktur og plastisk anisotropi af polykrystallinske aggregater – en vigtig egenskab for denne klasse af materialer i industrielle applikationer. De studerende vil lære at bruge forskellige beregningsmæssige koder for polykrystallinsk plasticitet og anvende dem til at studere mikrostruktur-egenskabs sammenhænge. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• relatere krystallografisk tekstur til den mekaniske anisotropi af polykrystallinske materialer
• skelne mellem forskellige deformationsregimer i polykrystallinske materialer og de tilknyttede konstitutive beskrivelser
• forklare den matematiske struktur der tillader løsning af den mekaniske opførsel af homogen vs. heterogene faststoffer under plastisk deformation
• beskrive deformationsgeometrien forbundet med krystaldeformation gennem dislokationsslip
• forudsige den anisotrope plastiske respons af enkrystaller
• skelne mellem grænserne og mean-field formuleringer af polykrystallinsk plasticitet: Sachs, Taylor og selv-konsistent model
• vælge en model til at forudsige mekanisk opførsel og mikrostrukturudviklingen af polykrystallinske aggregater
• vurdere forskellene mellem mean-field og full-field formuleringer af polykrystallinsk plasticitet
• anvende en spektral full-field polykrystallinsk model til at forudsige mekanisk opførsel og mikrostrukturudviklingen af polykrystallinske aggregater
• undersøge problemer i polykrystallinsk plasticitet ved numeriske simuleringer med hjælp af de forskellige modeller

• Tekstur og anisotropi af polykrystallinske materialer
• Deformationsregimer af polykrystallinske materialer
• Fænomenologisk plasticitet vs. krystalplasticitet - konstitutive ligninger
• Enkrystal mekanik
• Mean-field modeller for polykrystallinsk plasticitet
• Full-field modeller for polykrystallinsk plasticitet
• Numeriske eksempler og hands-on øvelser Ricardo Lebensohn fra Los Alamos National Laboratory vil være på DTU som Otto Mønsted gæsteprofessor om sommeren 2017. Ph.d. Kurset finder sted i tre ugers perioden i august. Kurset vil bestå af syv dage med forelæsninger om emnet med efterfølgende øvelser i form af numeriske simuleringer ved hjælp af forskellige matematiske simuleringsværktøjer. 06. juni, 2017