分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 基于晶体塑性理论, 建立了滑移和孪生机制耦合的孪生诱导塑性(TWIP)钢单晶晶体塑性本构模型, 通过引入孪晶体积分数及其饱和值, 分别考虑了孪生对硬化及滑移的影响, 对该本构模型进行数值实现. 并通过ABAQUS/UMAT平台上的二次开发, 将其应用于TWIP钢单晶典型取向单向加载条件下的力学行为模拟. 分析了单晶不同取向下塑性变形的微观机理和滑移系、孪生系的启动状态及其对宏观塑性的影响, 尤其是模拟得到黄Cu取向和S取向加载过程的应力突变, 再现了Cu单晶实验中的应力陡降现象. 结果表明, 孪晶体积分数较小时, 对应变硬化影响较小; 随着孪晶体积分数的增加, 对应变硬化的影响逐渐明显; 当孪晶体积达到一定量时, 孪晶体积达到饱和, 孪生增量为0, 晶体滑移转向, 新的滑移系启动, 应力突降.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 基于晶体塑性理论,建立了滑移和孪生两机制耦合的孪生诱导塑性(TWIP)钢单晶晶体塑性本构模型,该模型通过引入孪晶体积分数及其饱和值,分别考虑了孪生对硬化及滑移的影响。对该本构模型数值实现,并在ABAQUS/UMAT平台上二次开发,将其应用于TWIP钢单晶典型取向单向加载条件下的力学行为模拟。分析了单晶不同取向下塑性变形的微观机理和滑移系、孪生系的启动状态及其对宏观塑性的影响。尤其是模拟得到了黄铜取向和S取向加载过程的应力突变,这再现了Cu单晶实验中的应力陡降现象。模拟结果表明:孪晶体积分数较小时,对应变硬化影响较小;随着孪晶体积分数的增加,对应变硬化的影响逐渐明显;当孪晶体积达到一定量时,孪晶体积达到饱和,孪生增量为0,晶体滑移转向,新的滑移系启动,应力突降。