塑性累計
關(guān)注創(chuàng)建者：云端流水 創(chuàng)建時間：2020-03-11
塑性累計的實例教程
同時作者使用了兩類疲勞指示因子（FIP）累計剪切滑移，累計塑性耗散，對影響材料的疲勞壽命的因素進行分析。發(fā)現(xiàn)疲勞損傷有限萌生于三晶交叉位置，同時取向?qū)τ诮橛^尺度下應力分布影響顯著。而對宏觀響應影響則可以忽略
理論部分
框架基于黃經(jīng)典亞彈性框架，這里不再贅述。
其中為了引入背應力，修改流動方程，加入背應力項，引入運動硬化項，從而可以描述包辛格效應
背應力演化遵循AF模型
并使用經(jīng)典的PAN模型描述滑移系統(tǒng)的硬化行為
兩類疲勞指示因子分別為
一：累計塑性滑移
二：累計能量耗散
作者的幾何模型和材料參數(shù)如下
依據(jù)該模型，作者模擬得到單調(diào)拉伸以及循環(huán)加載下材料的宏觀應力應變響應為
微觀響應結(jié)果為
基于兩類疲勞指示因子，作者通過線性外推得到了基于模擬的壽命預測結(jié)果:
之后作者探究了不同因素對材料疲勞壽命的影響，得出以下結(jié)論：
（1） 累積塑性滑移和能量耗散都可以用作FIP來確定失效前的LCF疲勞循環(huán)。在較高的應變幅度下，能量耗散傾向于提供更好的LCF疲勞壽命預測。將這些數(shù)據(jù)與LCF實驗數(shù)據(jù)進行了比較，并獲得了良好的一致性。
（2） 疲勞損傷最有可能在觀察到嚴重塑性滑移和能量耗散的三點和晶界處開始。具有主動滑移系統(tǒng)的晶粒取向約為45? 相對于加載方向趨向于更軟，即在這些晶粒中積累更多的塑性應變。然而，即使滑移系統(tǒng)角度接近45，一些晶粒也會表現(xiàn)為“硬”晶粒?.
（3）不同的晶粒取向?qū)蝹€晶粒之間的應力分布有顯著影響，從而決定不同的疲勞裂紋萌生位置。
展開 參考文獻：《Low-cycle fatigue life prediction of a polycrystalline nickel-base superalloy using crystal plasticity modelling approach》
在原始程序中修改流動方程，加入背應力項，引入運動硬化項，從而可以描述多晶金屬循環(huán)加載中的包辛格效應
背應力的演化遵循AF模型
并使用原始的PAN模型描述滑移系統(tǒng)的硬化行為
為了表征多晶的疲勞壽命，引入兩類疲勞指示因子分別為
一：累計塑性滑移
二：累計能量耗散
以文獻的例，驗證修改模型的準確性，其中文獻作者的幾何模型和材料參數(shù)如下
依據(jù)該模型，作者模擬得到單調(diào)拉伸以及循環(huán)加載下材料的宏觀應力應變響應為
微觀響應結(jié)果為
基于兩類疲勞指示因子，作者通過線性外推得到了基于模擬的壽命預測結(jié)果:
基于作者提供的思路和參數(shù)，對黃永剛原始程序進行修改，考慮背應力效應，并進行簡單的數(shù)值驗證
1，建立包含200晶粒的二維多晶模型（0.1*0.03mm），并使用四節(jié)點平面應變單元進行網(wǎng)格劃分，如下圖
2，施加正弦形式的循環(huán)拉壓的位移載荷（1%），引力比為-1
3，模擬結(jié)果如下：
第一個滑移系統(tǒng)的背應力：
累計塑性剪切：
累計能量耗散：
宏觀應力應變響應：
展開 擴展黃永剛原始晶體塑性程序加入AF背應力模擬金屬疲勞問題
參考文獻：《Low-cycle fatigue life prediction of a polycrystalline nickel-base superalloy using crystal plasticity modelling approach》
在原始程序中修改流動方程，加入背應力項，引入運動硬化項，從而可以描述多晶金屬循環(huán)加載中的包辛格效應
背應力的演化遵循AF模型
并使用原始的PAN模型描述滑移系統(tǒng)的硬化行為
為了表征多晶的疲勞壽命，引入兩類疲勞指示因子分別為
一：累計塑性滑移
二：累計能量耗散
展開 基于HUANG晶體塑性板材沖壓成型模擬------案例十四
案例教學如下
1，分別建立板料半徑80mm的1/4圓環(huán)，厚度0.65，夾具和沖頭模型并裝配
沖壓的模型
2，分配材料屬性：板材采用晶體塑性本構(gòu)，夾具沖頭采用純彈性屬性，并且在沖壓過程形狀中形狀保持不變（約束成剛體）
3，建立接觸條件，建立板料與上下夾具，以及沖頭的接觸
接觸屬性的建立
4，建立合適的約束條件，夾具完全固定，沖頭施加Z方向15的位移
模型的邊界條件
5，提交作業(yè)與后處理
等效應力分布情況
對數(shù)應變分布情況
累計塑性耗散情況
基于dream的ebsd幾何模型重建
材料參數(shù)腳本的部分截圖
簡單拉伸的邊界條件
對數(shù)應變分布
Mises等效應力分布
滑移系的當前強度分布
總的累計塑性應變分布
塑性累計的相關(guān)專題、標簽、搜索
塑性累計的最新內(nèi)容
plasticity modelling approach》
在原始程序中修改流動方程，加入背應力項，引入運動硬化項，從而可以描述多晶金屬循環(huán)加載中的包辛格效應
背應力的演化遵循AF模型
并使用原始的PAN模型描述滑移系統(tǒng)的硬化行為
為了表征多晶的疲勞壽命，引入兩類疲勞指示因子分別為
一：累計塑性滑移
稱Ds為剪切損傷因子，認為塑性應變的累計造成的剪切性能退化。
polycrystalline nickel-base superalloy using crystal plasticity modelling approach》
在原始程序中修改流動方程，加入背應力項，引入運動硬化項，從而可以描述多晶金屬循環(huán)加載中的包辛格效應
背應力的演化遵循AF模型
并使用原始的PAN模型描述滑移系統(tǒng)的硬化行為
為了表征多晶的疲勞壽命，引入兩類疲勞指示因子分別為
一：累計塑性滑移
同時作者使用了兩類疲勞指示因子（FIP）累計剪切滑移，累計塑性耗散，對影響材料的疲勞壽命的因素進行分析。發(fā)現(xiàn)疲勞損傷有限萌生于三晶交叉位置，同時取向?qū)τ诮橛^尺度下應力分布影響顯著。而對宏觀響應影響則可以忽略
理論部分
框架基于黃經(jīng)典亞彈性框架，這里不再贅述。
（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+taylor取向）
典型取向
3，進行網(wǎng)格劃分，采用C3D8R單元，共包含網(wǎng)格為5004個單元,網(wǎng)格模型如下：
4，X0面所有自由度均為0，X1面施加X正方向20%工程應變的拉伸位移邊界條件
5，后處理與結(jié)果展示（默認圖片中單晶取向與表順序相同）
不同取向單晶拉伸的應力分布云圖
不同取向單晶的累計塑性應變分布云圖
官方效果圖
結(jié)合案例說明實現(xiàn)流程：
（1）導入ODB文件盡行后處理操作（以包含500個晶粒拉伸為例）View→OverPlot→create（創(chuàng)建第一個圖層（變形前的輪廓））
（2）顯示要覆蓋的第二個圖層，然后重復上述步驟，創(chuàng)建第二個圖層
（3）顯示疊加結(jié)果圖（應力與累計剪切塑性應變）
可以看到效果良好
，夾具和沖頭模型并裝配
沖壓的模型
2，分配材料屬性：板材采用晶體塑性本構(gòu)，夾具沖頭采用純彈性屬性，并且在沖壓過程形狀中形狀保持不變（約束成剛體）
3，建立接觸條件，建立板料與上下夾具，以及沖頭的接觸
接觸屬性的建立
4，建立合適的約束條件，夾具完全固定，沖頭施加Z方向15的位移
模型的邊界條件
5，提交作業(yè)與后處理
等效應力分布情況
對數(shù)應變分布情況
累計塑性耗散情況
賦予AZ31材料的屬性，考慮三組滑移系和一組拉伸孿晶系
3，X0方向固定，施加X1方向的25%工程應變的單向拉伸載荷
4，指定對應的單元類型C3D4
5，提交與后處理材料數(shù)據(jù)
晶粒幾何模型
材料屬性分配
載荷的施加
模型的真應變分布情況
模型的應力分布情況
模型的應力分布情況
模型的累計塑性應變分布情況
6，提交作業(yè)與后處理
三點彎曲位移分布情況
累計塑性應變分布情況
模型的應力分布情況
模型的變形流動方向分布情況
基于dream的ebsd幾何模型重建
材料參數(shù)腳本的部分截圖
簡單拉伸的邊界條件
對數(shù)應變分布
Mises等效應力分布
滑移系的當前強度分布
總的累計塑性應變分布
