密西西比大學多晶塑性模型建模示例

MSU密歇根州立大學晶體塑性是目前主流開源的晶體塑性代碼之一,可免費獲得,并且同時可以考慮FCCBCCHCP的滑移和孿晶變形,在一些期刊中被應用,目前該代碼已經集成到FEPX計算軟件中,支持并行運算,計算效率很高。本案例采用該代碼,模擬相同參數情況下FEPX結果與abaqus">abaqus結果的比較,以及一些多晶變形案例,織構演化等。

模型運行包含

1umat_xtal 晶體塑性主程序

2texture文件,用于織構的輸出

3test文件,用于確定采取的迭代方案,收斂判據,織構輸出頻率,

4params_xtal文件,一些參量的類型

5numbers文件,變量類型,公共區

6fcc文件,晶體的彈塑性屬性,以及滑移系統

需要注意的是:模型使用的是Voce硬化類似于vpsc模型,具體可以參

參考作者發表的相關文獻以及FEPX使用說明書

使用的材料參數如下圖,對應FEPX模型的案例一

密西西比大學多晶塑性模型建模示例的圖1

利用FEPX得到的結果與開源代碼得到應力應變響應結果如下圖(存在

較小差異,FEPX使用了高階單元,而在abaqus計算時采用了線性四面

體單元,并且取向存在差異)兩者具有良好的一致性

密西西比大學多晶塑性模型建模示例的圖2


密西西比大學多晶塑性模型建模示例的圖3

同時比較了使用taylor模型和多晶模型模擬織構演化的差異

初始取向

密西西比大學多晶塑性模型建模示例的圖4

FCC拉伸織構

taylor模型結果

密西西比大學多晶塑性模型建模示例的圖5

多晶模型模擬結果

密西西比大學多晶塑性模型建模示例的圖6

FCC壓縮織構

taylor模型結果

密西西比大學多晶塑性模型建模示例的圖7

多晶模型模擬結果

密西西比大學多晶塑性模型建模示例的圖8

FCC軋制織構

taylor模型結果

密西西比大學多晶塑性模型建模示例的圖9

晶模型模擬結果

密西西比大學多晶塑性模型建模示例的圖10

多晶拉伸變形結果如下

50個晶粒5%應力應變分布

密西西比大學多晶塑性模型建模示例的圖11

500個晶粒10%變形應力應變響應


在相同初始取向下,其變形過程中應力分布情況與damask的計算結果也保持了良好的一致性。因此感興趣的同學可以嘗試使用該開源代碼。鏈接為Category:Mesoscale - EVOCD (msstate.edu)

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