显式晶体塑性大变形模拟案例

显式模拟的显著优势就是在大变形接触方面，通过大变形测试显式晶体塑性计算效率。共包含两个案例。

案例一：包含1000个晶粒20万单元在工程应变30%情况下，多晶变形模拟的结果。其中初始取向随机，采用质量缩放加快求解效率，模拟采用经典的唯象模型，硬化基于Voce硬化定律（Vpsc应用的硬化）（可以考虑初始的高应变硬化以及后期的低应变硬化）。模拟材料为镍基高温合金，参数取自文献。Voce硬化公式为

初始几何模型根据Neper生成（晶体取向随机），模型如下：

模拟计算时间如下（大约2小时）：

模拟结果如下:

应变分布情况

应力分布情况

变形之后取向分布

应力应变响应

案例二：包含500个晶粒10万单元的小球冲击模拟，检验程序在接触方面的稳定性。

其中板使用晶粒模型，小球使用纯弹性模型，并约束为刚体，通过给小球施加位移边界，建立小球与板的冲击。

几何模型如下：

计算耗时30分钟，模拟结果如下

应变分布情况

应力分布情况

可见在使用显式晶体塑性模拟大变形和接触问题时较为合适，可以避免收敛性问题，但使用质量缩放要注意动能和总能量比值在合理的范围，模拟中检测法线，相同参数情况下，显式结果与隐式结果在变形达到50%工程应变时，两者的分布几乎一致。因此模型结果可以确认为合理。