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Simulationssoftware für die Entwicklung von Mikrostrukturen

Die DIGIMU®-Software soll eine neue industrielle Lösung bieten, um auf mesoskopischem Maßstab und auf elementaren repräsentativen Volumen (Volumes Elémentaires Représentatifs - VER) Mikrostrukturentwicklungen im Laufe von Metallformverfahren zu simulieren.

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Betroffene Prozesse

 

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Kornwachstum

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Rekristallisation

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Aushärtung, Erholung

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Keimwachstum

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Verankerungsfugen

Eine Software aus der Forschung

Die DIGIMU®-Software basiert auf Forschungsergebnissen des DIGIMU-Konsortiums und des ANR-Industrievorsitzes unter Leitung von CEMEF, Armines Mines ParisTech, mit 8 renommierten französischen Industriepartnern und Transvalor. Die beiden Säulen der Softwareentwicklung sind die umfangreichen experimentellen Arbeiten und die ständige Verbesserung bestehender numerischer Methoden, die es dem CEMEF ermöglichen, an der Spitze der weltweiten Forschung auf diesem Gebiet zu stehen.

MSR CEMEF Mines

DIGIMU®-Modellierung durch das MSR-Team CEMEF, MINES ParisTech

Ein Vollfeldansatz

Der Vollfeldansatz, den die DIGIMU®-Software vorschlägt, zielt auf zwei Hauptzielsetzungen ab :

  • Simulieren lokaler und heterogener Erscheinungen, die von Modellen höheren Rangs nicht erfasst werden können
  • Verbessern der Mittelfeldmodelle, die für Simulationen in der Größenordnung eines industriellen Teils verwendet werden können

DIGIMU® erzeugt polykristalline digitale Mikrostrukturen, die für Heterogenitäten des Werkstoffs repräsentativ sind (unter Einhaltung der topologischen Merkmale der Mikrostruktur). Die Grenzbedingungen, die an VER angewandt werden, sind für das repräsentativ, was ein materieller Punkt im makroskopischen Maßstab erleidet (thermomechanischer Zyklus des betreffenden Punkts). Basierend auf einer Finite-Elemente-Formulierung, werden die unterschiedlichen physikalischen Erscheinungen, die im Laufe der Formverfahren der Metalle auftreten, simuliert (Rekristallisation, Kornwachstum, Verankerungserscheinungen der Korngrenzen aufgrund von Teilchen der zweiten Phase usw.).

DIGIMU_grain-size-prediction

 

Besonderheiten

  • Dokumentiertes Verfahren zur Identifizierung der Kornvergrößerung und der Rekristallisationsparameter
  • Einzigartige AAA-Neuvernetzung (automatisch - adaptiv – anisotrop)
  • Modellierung von Rekristallisationsphänomenen, die während Metallumformungsprozessen auftreten
  • Intuitive grafische Benutzerschnittstelle
  • Hohe Kompatibilität mit paralleler Rechnung
  • Kontinuierlicher Fluss an Forschungsergebnissen vom DIGIMU Industrie-Chair

Technische und numerische Innovationen

Adaptive anisotrope vollautomatische Vernetzung:

Um die digitale Präzision zu verbessern und die Rechenzeiten zu verkürzen, kann die Software eine präzise Beschreibung der Schnittstellen (Korngrenzen) liefern, während sie gleichzeitig eine entsprechende Anzahl von Elementen dank einer Vernetzungsanpassungstechnologie und vollautomatischer anisotroper Neuvernetzung verwendet.

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 Automatische Netzverfeinerung in der Normalrichtung zu den Korngrenzen (anisotropes Netz)

Vollständig parallel laufende Berechnungen:

Wie alle TRANSVALOR-Softwareprogramme, basiert auch DIGIMU® auf einer leistungsfähigen optimierten Architektur, die auf einem oder mehreren Kernen funktionieren kann, um maximale Rechenleistung zu garantieren.

Einige Funktionen wurden kürzlich auch in DIGIMU® integriert:

  • Polykristallverformung
  • Dynamische Rekristallisation (DRX), postdynamisch (PDRX) und statisch (SRX) diskontinuierlich
  • 3D-Simulation
  • Wiederherstellung der thermomechanischen Pfade der Simulation
  • Benutzerroutinen zum Definieren Ihrer eigenen Härtungs-, Erholungs- oder Keimungsgesetze

Kommende Entwicklungen

Kurzfristig :

  • Berücksichtigung der Korngrenzenanisotropie
  • Berücksichtigung der Entwicklung von Partikeln der zweiten Phase während der Simulation
  • Vertiefung der Gesetze zur Verhärtung, Wiederherstellung und Keimung
  • Erweiterung der Materialdatenbank

 Langfristig:

  • Kristallplastizität
  • Phasenwechselsimulation
  • Kontinuierliche Rekristallisation
  • Verkürzung der Berechnungszeiten durch Spezifikation und Verbesserung der Remeshing-Tools

 

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Betroffene Branchen

 

industrie_Luftfahrt

DIGIMU® für die Luftfahrt

Unsere Software unterstützt Sie bei der Entwicklung von Hochleistungslegierungen für durch die Vorhersage mikrostruktureller Phänomene.

industrie_Stahlindustrie

DIGIMU® für die Stahlindustrie

DIGIMU® ermöglicht es zu verstehen, welche Metalllegierungen verwendet werden sollen und welche Auswirkungen diese auf die angewendeten Behandlungen haben.

industrie-energie

DIGIMU® für die Energie

Die Simulation hilft, die industriellen Risiken zu kontrollieren, die mit der Mikrostruktur der verwendeten Materialien und ihrer Anwendungen verbunden sind.

 

Warum sollten Sie sich für DIGIMU® entscheiden?

 
cube@2x

Vorhersage des Kornwachstums

Sehen Sie die Korngröße unter dem Einfluss der Kapillarkräfte und des an den Grenzflächen gespeicherten Energiegradienten voraus.

quality

Simulation der Kaltverfestigung, Restaurierung und Rekristallisation

Simulieren Sie die Verformung von Polykristallen, die Aushärtung und Wiederherstellung, die Keimung und dann das Wachstum von Keimen. Statische, dynamische und postdynamische Rekristallisation.

057-timetable

Integration von Benutzerroutinen

Importieren Sie Ihre Modelle, um Ihre eigenen Härtungs-, Wiederherstellungs- oder Keimungsgesetze zu definieren.

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Unterstützung durch unsere Teams

Lassen Sie uns Hand in Hand zusammenarbeiten. DIGIMU®-Benutzer erhalten die Unterstützung, die sie für die Verwendung unserer Software benötigen.

 
 

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