粘塑性自洽多晶体塑性模型VPSC(二)

上一期推文中我们使用粘塑性自洽多晶体塑性模型(Visco-plasitic Self Consistant,VPSC)计算了面心立方(face centered cubic,fcc)金属材料奥氏体钢的单向拉伸和单向压缩变形过程,我们看到,尽管这两种变形模式下材料的流动应力演变过程很相近,但变形过程中织构的演变却有很大差异。详见如下链接:

http://www.jishulink.com/content/post/1262333

本文介绍VPSC模拟体心立方(body centered cubic,bcc)金属材料铁素体钢的轧制过程。

材料初始仍设为随机织构,其(100)、(110)和(111)极图见图1。在经过100%的轧制变形后,材料内部织构发生明显变化,表现出明显的轧制织构,见图2。轧制过程中材料的硬化曲线见图3,材料的初始屈服强度为180MPa,随着变形量的增加,材料逐渐发生硬化,当应变量达到120%时,材料的强度接近320MPa,强度提高了约140MPa。图4给出了变形过程中材料的屈服面演化情况,可见随着变形量的增大,材料的屈服面发生明显扩张,表现为材料发生明显的强化。图5给出了轧制过程中铁素体钢内部不同滑移模式的相对开动率情况,可以看出,{123}<111>滑移模式开动率最大,{110}<111>滑移模式开动率次之,{112}<111>滑移模式开动率最小,且随着变形的增加,{110}<111>滑移模式开动率逐渐增大,而{112}<111>和{123}<111>滑移模式开动率逐渐降低。

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粘塑性自洽多晶体塑性模型VPSC(二)的图2

图1. 随机织构极图

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粘塑性自洽多晶体塑性模型VPSC(二)的图4

图2. 轧制织构极图

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粘塑性自洽多晶体塑性模型VPSC(二)的图6

图3. 应力应变曲线

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粘塑性自洽多晶体塑性模型VPSC(二)的图8

图4 变形过程中材料的屈服面演化过程

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粘塑性自洽多晶体塑性模型VPSC(二)的图10

图5 轧制变形过程中各滑移系相对开动率演化情况

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晶体塑性织构极图轧制

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