Mechanika interakcí mezi zrny v polykrystalických kovových materiálech

Většina kovových materiálů je používána ve formě polykrystalů, v nichž jednotlivá zrna o velikosti nm až mm interagují s okolními zrny vlivem odlišné orientace a anizotropie elastických vlastností krystalové mřížky. Důsledkem elastických interakcí je nehomogenita rozložení deformací a napětí v jednotlivých zrnech. Deformace a napětí je potom nutné vnímat jako distribuce, jejichž průměrné hodnoty v dostatečně velkém okolí (reprezentativní objemový element) sledují deformaci a napjatost predikovanou mechanikou kontinua zanedbávající polykrystalickou strukturu. Mezizrnné interakce se vedle elasticity uplatňují také v dalších deformačních mechanismech, které jsou svázané s orientací krystalové mřížky jako např. plasticita dislokačním skluzem nebo dvojčatěním a martensitická transformace. V současně době jsou k dispozici experimentální metody, které umožňují identifikovat vnitřní strukturu polykrystalických materiálů a stav napjatosti v jednotlivých zrnech. Dále jsou k dispozici algoritmy implementující matematické metody pro vytváření geometrie polykrystalické struktury. S využitím metody konečných prvků lze pak modelovat interakce mezi zrny . Předmětem práce je analýza interakcí mezi zrny polykrystalického agregátu, jehož model je vytvořen na základě experimentálních dat. Cílem práce je vyhodnotit vztah mezi morfologií vnitřní struktury (velikost, tvar, a orientace zrn, orientace hranic zrn, vzájemná orientace zrn) a interakcí mezi zrny v režimu elastické deformace, případně v průběhu plastických a transformačních deformačních procesů.