晶体塑性每日文章推荐(三)

文章doi:10.1016/j.ijplas.2009.11.004

推荐理由:作者基于Orowan硬化方程提出了考虑基于位错的晶体塑性模型(SCCE-D)这通过修改传统的模型中硬化实现,并于广泛使用的唯象单晶本构模型(SCCE-T)模型进行了对比,通过实验拉伸曲线的数据值反演得到适合两种模型的最佳参数,通过两种模型与实验中单晶变形进行比较,结果表明,基于位错的本构模型在单晶变形预测中精度更高,作者分析认为,基于位错密度的模型更高反应力单晶变形的物理过程,而传统唯象模型反应的更接近于多晶的平均特征

作者的研究思路

一,从经典的唯象模型出发,根据Orowan硬化理论,推导基于位错的晶体塑性模型,两类模型采用相同的流动方程,修改体现在滑移系的硬化方程中,昨日推荐的文献则在硬化和流动都进行了对应的修改,两类模型的硬化方程分别为:

(1)唯象模型(SCCE-T):

晶体塑性每日文章推荐(三)的图1

晶体塑性每日文章推荐(三)的图2

晶体塑性每日文章推荐(三)的图3

(2)位错密度模型(SCCE-D):

晶体塑性每日文章推荐(三)的图4

晶体塑性每日文章推荐(三)的图5

,研究FCC-Cu和BCC-Fe两种材料,基于特定方向拟合两组本构方程得到最适合的材料参数,并应用于不同取向单晶变形行为预测,发现基于位错密度的模型预测结果更接近于实验结果

拟合图(Cu):

晶体塑性每日文章推荐(三)的图6

预测图:

晶体塑性每日文章推荐(三)的图7

晶体塑性每日文章推荐(三)的图8

晶体塑性每日文章推荐(三)的图9

拟合图(Fe)

晶体塑性每日文章推荐(三)的图10

预测图

晶体塑性每日文章推荐(三)的图11

晶体塑性每日文章推荐(三)的图12

,作者使用RVE比较了基于单晶拟合获得的参数在多晶预测结果的情况,法向唯象的模型预测结果显著高于位错密度的模型,说明宏观变形预测对硬化模型十分敏感,并进一步比较两种方法在织构演化预测方面的差异,发现结果无明显差异,因此可以认为织构演化对硬化模型不敏感

晶体塑性每日文章推荐(三)的图13

晶体塑性每日文章推荐(三)的图14

晶体塑性每日文章推荐(三)的图15

晶体塑性每日文章推荐(三)的图16

对作者分析感兴趣的可对huang程序进行简单修改,并根据对应参数复现作者的研究结果

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