Molecular dynamics simulations of advanced materials consolidated by cold spray additive manufacturing

Resumo

O objetivo do projeto de pesquisa FAPESP em andamento é investigar num nível fundamental aspectos da deformação plástica em materiais metálicos na escala nanométrica utilizando técnicas computacionais. "Cold spray" (CS) é uma técnica de deposição em taxas elevadas usada para produzir revestimentos metálicos usando partículas de pós de tamanho micrométrico. Em CS, as partículas de pó são aceleradas até atingir altas velocidades de impacto (até 1000 m/s) sobre a superfície a ser revestida por meio do fluxo de um gás supersônico inerte gerado usando um bocal de DeLaval. Com o impacto sobre o substrato, as partículas são plasticamente deformadas como resultado da instabilidade adiabática de cisalhamento induzida localmente pelas altas taxas de deformação (10 9 1/s). Experimentos de CS vêm sendo realizados no grupo do Prof. Bertran Jodoin na Universidade de Ottawa ao longo das últimas duas décadas. Para alcançar o nível desejado de entendimento dos mecanismos por trás da deformação severa que ocorre no CS, propomos uma abordagem mais fundamental e universal utilizando simulações de dinâmica molecular (DM) com validação usando resultados experimentais... (AU)