Simulering och modellering av GRM-i CAE-miljö

Syfte och mål

Projektet har varit en genoförbarhetsstudie i modellering av grafenrelaterade material (GRM) med 2-dimensionell karaktär utifrån ett simuleringsperspektiv. Projektet har utfört en introducerande studie av överföringen mellan mikroskalan till CAE-plattformen för sammanlänkning med simuleringsmodeller framtagna inom den akademiska forskningen. CFD/DEM (Computational Fluid Dynamics/Discrete Element Modelling) och NEMD (Non Equilibrium Molecular Dynamics) metodiker har använts inom projektet. Resultaten visar på att mellanliggande steg både i storlek och i tidsupplösningen mellan den atomistiska och CAE-plattformarna måste utvecklas som sammanlänkar dessa nivåer.

Resultat och förväntade effekter

Resultatet påvisar att mer forskning och utvecklings kommer behövas de närmaste åren för att åstadkomma beräkningsutveckling av material. Detta blir uppenbart då svårigheter uppkommer i att effektivt kunna ta hänsyn till GRM:s påverkan av omgivande fluid. Exempelvis är faktorer såsom böjligheten och flexibiliteten hos GRM svår att tids och resurseffektivt kunna ta hänsyn till i en CAE-miljö. Modelleringstekniker som tar hänsyn till icke sfäriska partiklar existerar och en liknande approach kan användas för de platta cylinderpartiklar som använts här.

Upplägg och genomförande

Upplägget och genomförandet av projektet har utförts med en stark koppling mellan de olika parterna (Chalmers Tekniska Högskola och ÅF). ÅF har ansvarat för analysen av CAE-metodiken vilket i det aktuella fallet är en CFD/DEM-metodik. Chalmers har ansvarat för de atomistiska simuleringarna (NEMD). Projektet utfördes hos respektive part med veckomöten på plats hos parterna för att genomgå de olika resultaten som uppkommit inom ramen för projektet där diskussioner även förts för att kringgå de hinder som observerats.