VPSC 8.0 新版本使用介紹

粘塑性自洽多晶體塑性模型(Visco-plasitic Self Consistant,VPSC)是由美國Los Alamos國家實驗室的C.N. TOME 教授和R.A. Lebensohn教授聯合開發的,最早開發于20世紀90年代初期,后來經過多個版本的升級,現在已經很完善。

VPSC是一種基于晶體塑性學理論的數值模擬工具,主要用于預測和模擬多晶金屬材料在復雜應變條件下的宏觀塑性變形行為和微觀結構演化過程。VPSC主要應用在以下幾個方面:

  1. 材料設計和優化:VPSC可以通過模擬和預測材料的力學性能和微觀結構,為材料設計和優化提供有力的支持和指導。

  2. 材料加工和制備:VPSC可以通過模擬和預測材料的變形行為和微觀結構演化過程,為材料加工和制備提供有力的工具和支持。

  3. 材料損傷和失效:VPSC可以通過模擬和預測材料的塑性變形行為和微觀結構演化過程,為材料損傷和失效機理的研究提供有力的工具和支持。

  4. 材料表征和測試:VPSC可以通過模擬和預測材料的力學性能和微觀結構,為材料表征和測試提供有力的參考和驗證。

總的來說,VPSC在材料科學和工程領域的應用非常廣泛,為理解和掌握材料的力學性能和微觀結構演化機制提供了重要的工具和支持。


VPSC 8作為VPSC的最新版本,于2020年發布。VPSC 8相比于7d版本具有以下特點:

  1. 計算速度:VPSC 8相比VPSC 7d在計算速度上有了很大的提升,可以大幅縮短計算時間。

  2. 計算能力:VPSC 8引入了一些新的本構模型和可視化工具,擴展了VPSC軟件的應用范圍和計算能力。

  3. 可擴展性:VPSC 8具有更好的可擴展性,可以在多核處理器和GPU上進行并行計算,提高計算效率。

  4. 界面和文檔:VPSC 8提供了更為友好的界面和詳細的文檔,方便用戶學習和使用。

  5. 穩定性:VPSC 8相比VPSC 7d在計算的穩定性上有了很大的提升,可以更準確地模擬材料的塑性變形行為。

同時新版本引入了重結晶和更通用的位錯密度的本構框架(如鎂,鈦,鋯,鋅),其中

  1. Nye-Kroner model:這是一種描述晶體中位錯密度變化的本構模型,通過計算位錯密度的變化和流動,來預測材料的宏觀塑性變形行為。

  2. Dynamic recovery model:這是一種描述動態回復過程的本構模型,通過考慮位錯密度、晶粒尺寸和應變速率等因素,來預測材料的塑性變形行為。

  3. Elasto-viscoplastic self-consistent (EVPSC) model:這是一種綜合考慮彈性、塑性和粘性變形的本構模型,通過考慮位錯密度、晶粒方向性和應變速率等因素,來預測材料的宏觀塑性變形行為和重結晶行為。

  4. Grain-size sensitive (GSS) model:這是一種考慮晶粒尺寸變化對材料力學性能影響的本構模型,通過將晶粒尺寸變化引入到材料的塑性變形模型中,來模擬材料的重結晶過程。

這些本構模型可以用于模擬和預測材料在不同應變條件下的變形行為和重結晶行為,為材料科學和工程領域的研究和應用提供了有力的工具和支持。

目前版本支持在linux系統上運行,計算簡單案例相較于7d有速度上的提升,幾個簡單案例如下:

用戶界面

VPSC 8.0 新版本使用介紹的圖1

VPSC 8.0 新版本使用介紹的圖2

VPSC 8.0 新版本使用介紹的圖3

FCC軋制下壓80%極圖

VPSC 8.0 新版本使用介紹的圖4

BCC軋制下壓80%極圖

考慮位錯密度以及三組滑移+一組孿晶鎂合金變形情況

滑移:

 DISLOCATION MODEL for prismatic

 DISLOCATION MODEL  for basal

 DISLOCATION MODEL for pyramidal

DISLOCATION MODEL for tensile twinning

以平面應變壓縮變形20%為例

VPSC 8.0 新版本使用介紹的圖5

初始取向分布

VPSC 8.0 新版本使用介紹的圖6

變形結束后取向分布

VPSC 8.0 新版本使用介紹的圖7

變形過程中位錯密度演化

其余官方案例包括輻照,動態重結晶,蠕變,溫度效應,感興趣的可以去官網下載進行嘗試。

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP

1
6