Modelowanie procesu przewodzenia ciepła w obecności powierzchni poślizgu w ramach nanoskalowego modelu plastyczności

Celem artykułu jest prezentacja wyników symulacji oraz opis trudności w modelowaniu zjawisk cieplnych zachodzących podczas odkształcenia plastycznego w nanoskali, które zachodzi poprzez poślizg na oddzielnych powierzchniach. Przedstawiono wyniki symulacji jednowymiarowego procesu przewodzenia ciepła w obecności pojedynczych źródeł ciepła, reprezentujących powierzchnie poślizgu. Przetestowano trzy modele przewodzenia ciepła: z nieskończoną prędkością, ze skończoną prędkością i falowaniem oraz model nieliniowy przewodzenia ciepła ze skończona prędkością. Otrzymane rozwiązania wskazują na znaczny wpływ wartości stałych występujących w równaniach metody elementów skończonych. Ich zmiany mogą spowodować jakościową zmianę rozwiązania. Do dalszych symulacji przyjęto model przewodzenia ciepła ze skończoną prędkością, jako najbardziej adekwatny do rozważanej skali.

---

This article describes difficulties related to modelling of heat generation and conduction during slip on separate surfaces that occurs during plastic deformation in nanoscale. It also presents results of theoretical considerations and numerical simulations of one-dimensional heat conduction in presence of slip surface. Three models of heat conductions have been tested: with infinite speed, with finite speed and waving, and nonlinear model of heat conduction with finite speed. The last one was simplified in order to maintain the reasonable level of complexity. Results prove considerable impact of constant values of finite element method equations on results. Changes in value of these constants may influence qualitatively the results. The model of heat conduction with finite speed was assumed for further simulations as the most adequate to considered scale.