晶體塑性每日文章推薦(十四)

文章doi:10.1088/0965-0393/18/8/085005

推薦理由:作者通過對FCC多晶材料的平面應變壓縮模擬比較了兩類全場晶體塑性方法(術語“全場”表示考慮了長程和短程晶粒相互作用,并在離散網格上對微觀力學進行解析)------CPFEM和CPFFT在軋制變形織構預測方面的差異。重點關注晶粒旋轉與相鄰晶粒取向,應變梯度的關系。果顯示:(1)相比于CPFEM方法,CPFFT方法預測初始Cube取向的晶粒顯示了相對于初始取向更高的旋轉達到穩定取向更低的旋轉值。(2)使用相同的材料屬性和邊界條件以及相同的流動,硬化方程,模擬顯示了不同的取向和應變分布的組合。(3)即使分辨率很低,CPFFT方法依然可以給出確定的應變梯度分布情況,但對于CPFEM方法,應變梯度隨著分辨率上升隨之增加,即表現出強烈的網格依賴性,這意味同樣的預測模型CPFFT可以使用更低的模型成本得到相似的結果。(4)平面應變壓縮結果顯示在軋制減薄厚度達到90%時,取向演化表現為RCube→Coppor,RZ→S,Cube→Goss,而初始Goss則變化很小。同時取向變化速率關系為:

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(5)Cube和Goss取向的晶粒相比于RCube和RZ取向,對相鄰取向的晶粒更加敏感,取向變化對周圍晶粒取向的敏感性排序為:

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(6)Cube和RZ取向的晶粒顯示相比于Goss更高的晶內旋轉梯度,而RC晶粒則分裂為兩個相等的coppor組分

作者的研究思路:

一:得到和實驗等效取向分布分取向數據和材料參數,這里作者研究一退火良好的鋁為例子,如下圖所示

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二:研究taylor模型CPFEM模型以及CPFEM模型預測結果于網格的相關性,以平面應變壓縮為典型變形條件,模擬結果如下,這顯示:全場模型的預測能力高于taylor模型,同時CPFFT模型在預測織構演化,應變分布時幾乎分辨率無關

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三,研究CPFEM和CPFFT在預測雙晶變形時預測晶內應變梯度的差異,結果顯示CPFFT預測的晶粒旋轉幾乎于晶內的單元個數無關,良好的收斂。并且預測的晶內取向旋轉于CPFEM結果存在較大差異

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四,研究了典型取向的單晶演化速率受周圍晶粒取向影響的情況。

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