Simulation of the nucleation of the precipitate Al3Sc in an Aluminum Scandium alloy using the kinetic Monte Carlo method

By De Moura, A.; Esteves, A.

2013

Abstract

As estruturas de precipitados desempenham uma função fundamental nas ciências dos materiais devido à capacidade de obstruir o movimento de deslocamentos dentro do material. Esta tese de mestrado debruça-se sobre uma aplicação baseada na mecânica estatística, nomeadamente o método Monte Carlo, no estudo e previsão do fenómeno de precipitação em ligas de alumínio. A liga de alumínio em estudo é a liga alumínio escândio. Esta tese aborda temas como a mecânica computacional, mecânica estatística, ciências dos materiais, difusão, e ainda métodos de mineração de dados (data mining). A tese descreve as condições que influenciam a precipitação e como controlar este fenómeno. O resultado desta tese é um conjunto de aplicações de software que permitem (i) efetuar a simulação de Monte Carlo, (ii) analisar os resultados usando a técnica de mineração DBSCAN e (iii) comparar os resultados da simulação com a teoria clássica da nucleação. Os resultados práticos obtidos com estas aplicações são: - Relatórios da simulação, da análise dos clusters/precipitados com o algoritmo DBSCAN e da aplicação da teoria clássica da nucleação; - Ficheiros para visualização 3D da simulação (em vários pontos ao longo do tempo); - Ficheiros para visualização 3D dos precipitados. Larry Gonick é um cartoonista que desenhou cartoons para a revista Discover. É autor de um vasto conjunto de livros das quais quero mencionar: “The Cartoon Guide to Statistics” da qual esta figura foi retirada e que me parece adequado na forma como ilustra vários temas que esta tese aborda: estatística, aleatoriedade, “salto” e “barreira”.

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