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Atomistic and elastic modelling of lattice distortions and solid solution strengthening in concentrated random alloys.
No full textL'utilisation des matériaux métalliques dans de nombreux secteurs industriels, tels que le transport, l'énergie et la construction, exige le développement d'alliages aux propriétés mécaniques améliorées. Parmi ces propriétés, la contrainte d'écoulement est fondamentale car elle contrôle la limite élastique du matériau. La solution solide est un mécanisme bien connu qui est souvent exploité pour augmenter la contrainte d'écoulement des alliages modernes (e.g les aciers austénitiques) : des atomes de soluté distribués de manière aléatoire forment des obstacles au mouvement des dislocations qui déclenche la déformation plastique. Ce durcissement par solution solide a joué un rôle clé dans le développement récent des alliages à haute entropie (HEAs). Les HEAs, qui sont composés de plusieurs éléments en proportions presque égales, présentent des performances mécaniques exceptionnelles. Dans ces alliages, la distribution aléatoire des différents éléments sur le réseau atomique entraîne également des déplacements significatifs des atomes par rapport à leurs sites du réseau, appelés distorsions de la maille. Bien qu'une corrélation entre l'amplitude des distorsions de la maille et l'ampleur du durcissement par solution solide ait été établie, le lien entre ces quantités et leur dépendance à la composition de l'alliage reste flou. Cette thèse étudie les distorsions de la maille et le durcissement par solution solide dans des alliages concentrés aléatoires, en particulier ceux ayant une structure cubique centrée (BCC), en utilisant une combinaison de simulations atomistiques, de modélisation élastique et d'analyse statistique. Le manuscrit commence par une revue des développements récents dans l'étude des HEAs, en se concentrant sur les effets de base et les mécanismes de dislocation. Les études clés sur la modélisation élastique des distorsions de la maille et la plasticité médiée par dislocation sont particulièrement examinées. La première partie de la recherche explore les distorsions de la maille dans les HEAs, qui sont quantifiées par le déplacement atomique carré moyen (MSAD). Ce travail de thèse propose un nouveau modèle analytique pour prédire le MSAD dans des alliages complexes, allant au-delà du simple effet de taille traité précédemment et prenant en compte la variation statistique de l'environnement chimique entourant chaque atome. Les prédictions du modèle sont en bon accord avec les résultats obtenus à partir de simulations atomistiques si la différence des constantes élastiques entre les différentes espèces reste raisonnable. En utilisant un potentiel interatomique pour un système modèle, nous démontrons comment le contrast des constantes élastiques influence l'amplitude du MSAD en synergie avec l'effet de taille. La deuxième partie de la thèse examine l'influence de l'effet de taille et de le contrast des constantes élastiques sur le glissement des dislocations coins et vis à travers des simulations atomistiques, mettant en lumière la façon dont ces dislocations interagissent avec les environnements atomiques complexes des HEAs. Les dislocations coins présentent un durcissement significatif dans les HEAs, influencé à la fois par les écarts de taille et les différences de constantes élastiques. Un modèle élastique est proposé pour estimer la contrainte critique de cisaillement résolu (CRSS), clarifiant les modèles classiques de durcissement par solution solide de la littérature. En revanche, l'impact des effets de taille et des constantes élastiques sur le glissement des dislocations vis est moins clair, car ils influencent de manière complexe les mécanismes de nucléation de paires de crans et de migration de crans. La combinaison de modèles atomistiques et théoriques utilisée dans ce travail permet de relier les distorsions du réseau microscopiques et le durcissement par solution solide, clarifiant ainsi le lien entre ces quantités et la manière dont elles dépendent des constituants et de la composition de l'alliage.The use of metallic materials in numerous industrial sectors, including transportation, energy, and construction, requires the development of alloys with improved mechanical properties. Among these properties, the yield stress is fundamental as it controls the material's elastic limit. Solid solution is a well-known mechanism that is often harnessed to increase the yield stress of modern alloys (e.g. austenitic steels): randomly distributed solute atoms form obstacles to dislocation motion that triggers plastic deformation. This solid solution hardening has especially been taken advantage of in the recent development of high entropy alloys (HEAs). HEAs, which consist of multiple elements in nearly equal proportions, exhibit exceptional mechanical performance. In these alloys, the random distribution of different elements on the atomic lattice also leads to significant displacements of atoms from their lattice sites, referred to as lattice distortions. Although a correlation between the amplitude of lattice distortions and the magnitude of solid solution hardening was established, the link between these quantities and their dependence on alloy composition remains unclear. This thesis investigates lattice distortions and solid solution hardening in random concentrated alloys, particularly those with a body-centred cubic (BCC) structure, using a combination of atomistic simulations, elastic modelling and statistical analysis. The manuscript begins with a review of recent developments in the study of HEAs, focusing on the core effects and dislocation mechanisms. Key studies on elastic modelling for lattice distortions and dislocation-mediated plasticity are particularly examined. The first part of the research explores lattice distortions in HEAs that are quantified by the Mean Square Atomic Displacement (MSAD). This thesis work proposes a new analytical model to predict MSAD in complex alloys, going beyond the simple size effect treated previously and accounting for the statistical variation of the chemical environment surrounding each atom. The model’s predictions compare well with results obtained from atomistic simulations if the mismatch of elastic constants between the different species remains reasonable. Using an interatomic potential for a model system, we demonstrate how the mismatch of elastic constants influences the magnitude of MSAD in synergy with the size effect. The second part of the thesis examines the influence of the size effect and elastic constant mismatch on the glide of edge and screw dislocations through atomistic simulations, highlighting how these dislocations interact with the complex atomic environments of HEAs. Edge dislocations exhibit a significant hardening in HEAs, influenced by both size misfits and elastic constant mismatch. An elastic model is proposed to estimate the Critical Resolved Shear Stress (CRSS), clarifying classical solid solution strengthening models of the literature. On the other hand, the impact of size and elastic constant effects on the glide of screw dislocations is less clear as they influence kink-pair nucleation and kink migration mechanisms in a complex way. The combination of atomistic and theoretical models used in this thesis work allows connecting microscopic lattice distortions and solid solution strengthening, thereby clarifying the link between these quantities and how they depend on the constituents and composition of the alloy
Modélisation atomistique et élastique des distorsions de la maille et du durcissement par solution solide dans les alliages aléatoires concentrés
No full textThe use of metallic materials in numerous industrial sectors, including transportation, energy, and construction, requires the development of alloys with improved mechanical properties. Among these properties, the yield stress is fundamental as it controls the material's elastic limit. Solid solution is a well-known mechanism that is often harnessed to increase the yield stress of modern alloys (e.g. austenitic steels): randomly distributed solute atoms form obstacles to dislocation motion that triggers plastic deformation. This solid solution hardening has especially been taken advantage of in the recent development of high entropy alloys (HEAs). HEAs, which consist of multiple elements in nearly equal proportions, exhibit exceptional mechanical performance. In these alloys, the random distribution of different elements on the atomic lattice also leads to significant displacements of atoms from their lattice sites, referred to as lattice distortions. Although a correlation between the amplitude of lattice distortions and the magnitude of solid solution hardening was established, the link between these quantities and their dependence on alloy composition remains unclear. This thesis investigates lattice distortions and solid solution hardening in random concentrated alloys, particularly those with a body-centred cubic (BCC) structure, using a combination of atomistic simulations, elastic modelling and statistical analysis. The manuscript begins with a review of recent developments in the study of HEAs, focusing on the core effects and dislocation mechanisms. Key studies on elastic modelling for lattice distortions and dislocation-mediated plasticity are particularly examined. The first part of the research explores lattice distortions in HEAs that are quantified by the Mean Square Atomic Displacement (MSAD). This thesis work proposes a new analytical model to predict MSAD in complex alloys, going beyond the simple size effect treated previously and accounting for the statistical variation of the chemical environment surrounding each atom. The model’s predictions compare well with results obtained from atomistic simulations if the mismatch of elastic constants between the different species remains reasonable. Using an interatomic potential for a model system, we demonstrate how the mismatch of elastic constants influences the magnitude of MSAD in synergy with the size effect. The second part of the thesis examines the influence of the size effect and elastic constant mismatch on the glide of edge and screw dislocations through atomistic simulations, highlighting how these dislocations interact with the complex atomic environments of HEAs. Edge dislocations exhibit a significant hardening in HEAs, influenced by both size misfits and elastic constant mismatch. An elastic model is proposed to estimate the Critical Resolved Shear Stress (CRSS), clarifying classical solid solution strengthening models of the literature. On the other hand, the impact of size and elastic constant effects on the glide of screw dislocations is less clear as they influence kink-pair nucleation and kink migration mechanisms in a complex way. The combination of atomistic and theoretical models used in this thesis work allows connecting microscopic lattice distortions and solid solution strengthening, thereby clarifying the link between these quantities and how they depend on the constituents and composition of the alloy.L'utilisation des matériaux métalliques dans de nombreux secteurs industriels, tels que le transport, l'énergie et la construction, exige le développement d'alliages aux propriétés mécaniques améliorées. Parmi ces propriétés, la contrainte d'écoulement est fondamentale car elle contrôle la limite élastique du matériau. La solution solide est un mécanisme bien connu qui est souvent exploité pour augmenter la contrainte d'écoulement des alliages modernes (e.g les aciers austénitiques) : des atomes de soluté distribués de manière aléatoire forment des obstacles au mouvement des dislocations qui déclenche la déformation plastique. Ce durcissement par solution solide a joué un rôle clé dans le développement récent des alliages à haute entropie (HEAs). Les HEAs, qui sont composés de plusieurs éléments en proportions presque égales, présentent des performances mécaniques exceptionnelles. Dans ces alliages, la distribution aléatoire des différents éléments sur le réseau atomique entraîne également des déplacements significatifs des atomes par rapport à leurs sites du réseau, appelés distorsions de la maille. Bien qu'une corrélation entre l'amplitude des distorsions de la maille et l'ampleur du durcissement par solution solide ait été établie, le lien entre ces quantités et leur dépendance à la composition de l'alliage reste flou. Cette thèse étudie les distorsions de la maille et le durcissement par solution solide dans des alliages concentrés aléatoires, en particulier ceux ayant une structure cubique centrée (BCC), en utilisant une combinaison de simulations atomistiques, de modélisation élastique et d'analyse statistique. Le manuscrit commence par une revue des développements récents dans l'étude des HEAs, en se concentrant sur les effets de base et les mécanismes de dislocation. Les études clés sur la modélisation élastique des distorsions de la maille et la plasticité médiée par dislocation sont particulièrement examinées. La première partie de la recherche explore les distorsions de la maille dans les HEAs, qui sont quantifiées par le déplacement atomique carré moyen (MSAD). Ce travail de thèse propose un nouveau modèle analytique pour prédire le MSAD dans des alliages complexes, allant au-delà du simple effet de taille traité précédemment et prenant en compte la variation statistique de l'environnement chimique entourant chaque atome. Les prédictions du modèle sont en bon accord avec les résultats obtenus à partir de simulations atomistiques si la différence des constantes élastiques entre les différentes espèces reste raisonnable. En utilisant un potentiel interatomique pour un système modèle, nous démontrons comment le contrast des constantes élastiques influence l'amplitude du MSAD en synergie avec l'effet de taille. La deuxième partie de la thèse examine l'influence de l'effet de taille et de le contrast des constantes élastiques sur le glissement des dislocations coins et vis à travers des simulations atomistiques, mettant en lumière la façon dont ces dislocations interagissent avec les environnements atomiques complexes des HEAs. Les dislocations coins présentent un durcissement significatif dans les HEAs, influencé à la fois par les écarts de taille et les différences de constantes élastiques. Un modèle élastique est proposé pour estimer la contrainte critique de cisaillement résolu (CRSS), clarifiant les modèles classiques de durcissement par solution solide de la littérature. En revanche, l'impact des effets de taille et des constantes élastiques sur le glissement des dislocations vis est moins clair, car ils influencent de manière complexe les mécanismes de nucléation de paires de crans et de migration de crans. La combinaison de modèles atomistiques et théoriques utilisée dans ce travail permet de relier les distorsions du réseau microscopiques et le durcissement par solution solide, clarifiant ainsi le lien entre ces quantités et la manière dont elles dépendent des constituants et de la composition de l'alliage
Modélisation atomistique et élastique des distorsions de la maille et du durcissement par solution solide dans les alliages aléatoires concentrés
No full textThe use of metallic materials in numerous industrial sectors, including transportation, energy, and construction, requires the development of alloys with improved mechanical properties. Among these properties, the yield stress is fundamental as it controls the material's elastic limit. Solid solution is a well-known mechanism that is often harnessed to increase the yield stress of modern alloys (e.g. austenitic steels): randomly distributed solute atoms form obstacles to dislocation motion that triggers plastic deformation. This solid solution hardening has especially been taken advantage of in the recent development of high entropy alloys (HEAs). HEAs, which consist of multiple elements in nearly equal proportions, exhibit exceptional mechanical performance. In these alloys, the random distribution of different elements on the atomic lattice also leads to significant displacements of atoms from their lattice sites, referred to as lattice distortions. Although a correlation between the amplitude of lattice distortions and the magnitude of solid solution hardening was established, the link between these quantities and their dependence on alloy composition remains unclear. This thesis investigates lattice distortions and solid solution hardening in random concentrated alloys, particularly those with a body-centred cubic (BCC) structure, using a combination of atomistic simulations, elastic modelling and statistical analysis. The manuscript begins with a review of recent developments in the study of HEAs, focusing on the core effects and dislocation mechanisms. Key studies on elastic modelling for lattice distortions and dislocation-mediated plasticity are particularly examined. The first part of the research explores lattice distortions in HEAs that are quantified by the Mean Square Atomic Displacement (MSAD). This thesis work proposes a new analytical model to predict MSAD in complex alloys, going beyond the simple size effect treated previously and accounting for the statistical variation of the chemical environment surrounding each atom. The model’s predictions compare well with results obtained from atomistic simulations if the mismatch of elastic constants between the different species remains reasonable. Using an interatomic potential for a model system, we demonstrate how the mismatch of elastic constants influences the magnitude of MSAD in synergy with the size effect. The second part of the thesis examines the influence of the size effect and elastic constant mismatch on the glide of edge and screw dislocations through atomistic simulations, highlighting how these dislocations interact with the complex atomic environments of HEAs. Edge dislocations exhibit a significant hardening in HEAs, influenced by both size misfits and elastic constant mismatch. An elastic model is proposed to estimate the Critical Resolved Shear Stress (CRSS), clarifying classical solid solution strengthening models of the literature. On the other hand, the impact of size and elastic constant effects on the glide of screw dislocations is less clear as they influence kink-pair nucleation and kink migration mechanisms in a complex way. The combination of atomistic and theoretical models used in this thesis work allows connecting microscopic lattice distortions and solid solution strengthening, thereby clarifying the link between these quantities and how they depend on the constituents and composition of the alloy.L'utilisation des matériaux métalliques dans de nombreux secteurs industriels, tels que le transport, l'énergie et la construction, exige le développement d'alliages aux propriétés mécaniques améliorées. Parmi ces propriétés, la contrainte d'écoulement est fondamentale car elle contrôle la limite élastique du matériau. La solution solide est un mécanisme bien connu qui est souvent exploité pour augmenter la contrainte d'écoulement des alliages modernes (e.g les aciers austénitiques) : des atomes de soluté distribués de manière aléatoire forment des obstacles au mouvement des dislocations qui déclenche la déformation plastique. Ce durcissement par solution solide a joué un rôle clé dans le développement récent des alliages à haute entropie (HEAs). Les HEAs, qui sont composés de plusieurs éléments en proportions presque égales, présentent des performances mécaniques exceptionnelles. Dans ces alliages, la distribution aléatoire des différents éléments sur le réseau atomique entraîne également des déplacements significatifs des atomes par rapport à leurs sites du réseau, appelés distorsions de la maille. Bien qu'une corrélation entre l'amplitude des distorsions de la maille et l'ampleur du durcissement par solution solide ait été établie, le lien entre ces quantités et leur dépendance à la composition de l'alliage reste flou. Cette thèse étudie les distorsions de la maille et le durcissement par solution solide dans des alliages concentrés aléatoires, en particulier ceux ayant une structure cubique centrée (BCC), en utilisant une combinaison de simulations atomistiques, de modélisation élastique et d'analyse statistique. Le manuscrit commence par une revue des développements récents dans l'étude des HEAs, en se concentrant sur les effets de base et les mécanismes de dislocation. Les études clés sur la modélisation élastique des distorsions de la maille et la plasticité médiée par dislocation sont particulièrement examinées. La première partie de la recherche explore les distorsions de la maille dans les HEAs, qui sont quantifiées par le déplacement atomique carré moyen (MSAD). Ce travail de thèse propose un nouveau modèle analytique pour prédire le MSAD dans des alliages complexes, allant au-delà du simple effet de taille traité précédemment et prenant en compte la variation statistique de l'environnement chimique entourant chaque atome. Les prédictions du modèle sont en bon accord avec les résultats obtenus à partir de simulations atomistiques si la différence des constantes élastiques entre les différentes espèces reste raisonnable. En utilisant un potentiel interatomique pour un système modèle, nous démontrons comment le contrast des constantes élastiques influence l'amplitude du MSAD en synergie avec l'effet de taille. La deuxième partie de la thèse examine l'influence de l'effet de taille et de le contrast des constantes élastiques sur le glissement des dislocations coins et vis à travers des simulations atomistiques, mettant en lumière la façon dont ces dislocations interagissent avec les environnements atomiques complexes des HEAs. Les dislocations coins présentent un durcissement significatif dans les HEAs, influencé à la fois par les écarts de taille et les différences de constantes élastiques. Un modèle élastique est proposé pour estimer la contrainte critique de cisaillement résolu (CRSS), clarifiant les modèles classiques de durcissement par solution solide de la littérature. En revanche, l'impact des effets de taille et des constantes élastiques sur le glissement des dislocations vis est moins clair, car ils influencent de manière complexe les mécanismes de nucléation de paires de crans et de migration de crans. La combinaison de modèles atomistiques et théoriques utilisée dans ce travail permet de relier les distorsions du réseau microscopiques et le durcissement par solution solide, clarifiant ainsi le lien entre ces quantités et la manière dont elles dépendent des constituants et de la composition de l'alliage
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
koamabayili/VECTRON-author-checklist: VECTRON author checklist
No full textWe have done our best to complete the author checklist relating to the use of animals in the hut study. Note that the objective for the hut study was to evaluate the IRS treatment applications for residual efficacy against Anopheles mosquitoes, including the local An. coluzzii mosquito population. Cows were only used to attract mosquitoes into the huts and no tests were carried out directly on the cows. The author checklist is intended for use with studies where experiments are carried out on animals, which is why we have had such difficulty in completing this for the hut study, as many of the questions do not relate to how the cows were used
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