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Massiv-parallele und großskalige Phasenfeldsimulationen zur Untersuchung der Mikrostrukturentwicklung

Hötzer, Johannes

Abstract:
Für maßgeschneiderte Bauteile mit definierten Eigenschaften ist ein detailliertes Verständnis der Mikrostrukturentwicklung notwendig.
Phasenfeldsimulationen erlauben es, gezielt den Einfluss von verschiedenen physikalischen Parametern sowie von Prozessparametern auf die Mikrostrukturentwicklung zu untersuchen.
Im ersten Teil wird die Mikrostrukturentwicklung bei der ternären eutektischen gerichteten Erstarrung untersucht.
Hierzu wird die hoch optimierte Umsetzung des Phasenfeldmodells auf Basis des Großkanonischen Potentialansatzes im massiv-parallelen waLBerla-Framework gezeigt.
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Abstract (englisch):
For the development of applications with defined properties, a detailed understanding of the underlying microstructure evolution is needed.
Phase-field simulations specifically allow to investigate the effects of the various physical and process parameters on the microstructure evolution.
The first part investigates the microstructure evolution in ternary eutectic alloys during directional solidification.
Therefor, a highly optimized phase-field model, based on the Grand potential approach, is implemented in the massive parallel waLBerla-framework.
In measurements, a peak performance of 27,1% on a single core and a nearly ideal scaling behavior on up to 1048576 processes is reached.
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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000069984
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science (IAM-CMS)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsjahr 2017
Sprache Deutsch
Identifikator urn:nbn:de:swb:90-699844
KITopen-ID: 1000069984
Verlag KIT, Karlsruhe
Umfang VIII, 198 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Maschinenbau (MACH)
Institut Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science (IAM-CMS)
Prüfungsdatum 12.05.2017
Referent/Betreuer Prof. B. Nestler
Schlagwörter phase-field, massiv parallel, ternary eutectic directional solidification, gerichtete ternäre eutektische Erstarrung, sintering, Sintern, simulation, Simulation, Al-Ag-Cu, pores, Poren
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