基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況

案例說明

根據acta文獻Multiscale modeling of the mechanical behavior of IN718 superalloy based on micropillar compression and computational homogenization建立不同取向單晶微柱模型(微柱直徑為10um,高度為12um)模擬初始不同取向的單晶在壓縮過程中的應力應變響應以及滑移系開動情況(材料參數為黃原始的參數)

1,建立微柱初始模型如下:

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖1

2,賦予微柱響應的單晶材料材料參數,(本案例主要考慮在立方金屬軋板中常見的典型取向)見下表(研究選取了前七種情況)

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖2

3,進行網格劃分,采用C3D8R單元,共包含網格為13536個單元,其中微柱部分網格進行對應的細化,底部采用相對粗糙的網格。

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖3

4,根據文獻的研究,采用類似的邊界條件,下端支撐板完全固定,對微柱頂端Z的負方向施加20%的工程應變進行壓縮模擬。

5,后處理與結果展示(默認圖片中單晶取向與表順序相同)

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖4

不同取向微柱壓縮的應力分布云圖

?基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖5

不同取向微柱壓縮的累計剪切應變分布云圖

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖6

FCC滑移系標號

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖7

滑移系a1分剪切應力分布云圖


基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖8

滑移系a2累計剪切應變分布云圖

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖9

滑移系a3累計剪切應變分布云圖

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖10

滑移系b1累計剪切應變分布云圖

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖11

滑移系b2累計剪切應變分布云圖

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖12

滑移系b3累計剪切應變分布云圖

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖13

滑移系c1累計剪切應變分布云圖

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖14

滑移系c2累計剪切應變分布云圖

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖15

滑移系c3累計剪切應變分布云圖

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖16

滑移系d1累計剪切應變分布云圖

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖17

滑移系d2累計剪切應變分布云圖

基于黃umat模擬不同取向FCC單晶微柱壓縮響應情況的圖18

滑移系d3累計剪切應變分布云圖

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