位错滑移的原子到介观多尺度数据驱动图代理建模
材料科学
2020-12-10 v1
摘要
材料在制造过程中自诞生起就固有地含有缺陷，这些缺陷影响跨多个长度和时间尺度的力学行为，包括空位、位错、孔洞和裂纹。因此，理解、建模和实时模拟潜在的随机微观结构缺陷演化，对于多尺度耦合以及将众多不确定性来源从原子尺度传播到最终的老化连续介质力学至关重要。我们开发了一种基于图的位错滑移代理模型，用于计算位错迁移率。我们将刃型位错建模为随机游走者，遵循泊松随机过程在图的相邻节点间跳跃。该网络表示作为分子动力学模拟的粗粒化，提供位错轨迹以用于跳跃速率的经验计算。通过此构造，我们以显著的计算加速和精度恢复了原始原子尺度迁移率估计。此外，潜在的随机过程提供了与原始分子动力学模拟相关的位错迁移率统计，允许跨尺度高效地传播材料参数和不确定性。
引用
@article{arxiv.2012.05223,
title = {Atomistic-to-Meso Multi-Scale Data-Driven Graph Surrogate Modeling of Dislocation Glide},
author = {Eduardo A. Barros de Moraes and Jorge L. Suzuki and Mohsen Zayernouri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.05223},
year = {2020}
}