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Abaqus調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)軋制變形中FCC，BCC織構(gòu)演化分析 案例實(shí)操一 1，使用abaqus建立20*20*20（mm）的立方塊 2，對(duì)立方塊進(jìn)行單元?jiǎng)澐止舶?000個(gè)單元 3，假設(shè)每個(gè)單元代表一個(gè)單獨(dú)的晶粒，通過(guò)腳本隨機(jī)賦予每個(gè)單元材料屬性 4，施加對(duì)應(yīng)的邊界提交（60%的下壓量） 5，提交與后處理材料數(shù)據(jù) 包含1000個(gè)晶粒的有限元模型

FCC------以鋁為代表，參數(shù)使用原始abaqus提供的參數(shù)織構(gòu)演化模擬模型使用包含1000個(gè)單元的1*1*1mm立方體，其中每個(gè)單元表示一個(gè)特定取向的單晶，初始織構(gòu)使用軟件生成1000組隨機(jī)取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構(gòu)如下圖所示，利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進(jìn)行平面應(yīng)變壓縮時(shí)的織構(gòu)RD拉伸織構(gòu)：

FCC------以鋁為代表，參數(shù)使用原始abaqus提供的參數(shù)織構(gòu)演化模擬模型使用包含1000個(gè)單元的1*1*1mm立方體，其中每個(gè)單元表示一個(gè)特定取向的單晶，初始織構(gòu)使用軟件生成1000組隨機(jī)取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構(gòu)如下圖所示，利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進(jìn)行平面應(yīng)變壓縮時(shí)的織構(gòu)RD拉伸織構(gòu)：

? 基于atex軟件實(shí)現(xiàn)FCC，BCC，HCP織構(gòu)演化預(yù)測(cè) 案例實(shí)操 1，生成包含500個(gè)晶粒的多晶模型。

? 基于Prisms晶體塑性軟件FCC材料拉伸壓縮軋制的織構(gòu)演化 案例實(shí)操 1，基于dream3d管道生成長(zhǎng)寬高為32*32*32的多晶模型，共包含322個(gè)晶粒 2，對(duì)于fcc，bcc材料分別施加工程應(yīng)變?yōu)?0%的拉伸和壓縮載荷 3，得到材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線和變形后的取向分布情況 材料的初始取向分布 初始的晶體幾何模型 拉伸變形后材料的等效應(yīng)力分情況

四、培訓(xùn)內(nèi)容（1），abaqus調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)FCC織構(gòu)演化模擬------以多晶鐵鋁為例子（2），abaqus調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)BCC織構(gòu)演化模擬------以多晶鐵素體為例子（3），abaqus調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)HCP織構(gòu)演化模擬------以多晶鎂為例子（4）FCC，BCC，HCP多晶局部應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)模擬，狀態(tài)變量說(shuō)明，初始取向賦予，后處理取向提取

四、培訓(xùn)內(nèi)容（1），abaqus調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)FCC織構(gòu)演化模擬------以多晶鐵鋁為例子（2），abaqus調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)BCC織構(gòu)演化模擬------以多晶鐵素體為例子（3），abaqus調(diào)用damask實(shí)現(xiàn)HCP織構(gòu)演化模擬------以多晶鎂為例子（4）FCC，BCC，HCP多晶局部應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)模擬，狀態(tài)變量說(shuō)明，初始取向賦予

基于凌志matlab腳本實(shí)現(xiàn)拉伸壓縮，平面應(yīng)變壓縮過(guò)程中的織構(gòu)演化具體操作過(guò)程如下：一，在for文件中加入輸出內(nèi)容如下:代碼： FILE1='C:\Users\Desktop\VPSC\cp-huang-al\texture2\temp.dat' OPEN(91,FILE=FILE1,STATUS='UNKNOWN',ACCESS='APPEND')位置如圖

它模擬了骨料在外部應(yīng)變和應(yīng)力作用下的塑性變形。VPSC 基于滑移和孿晶的物理剪切機(jī)制，并考慮了晶粒相互作用效應(yīng)。除了提供宏觀應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)外，它還解釋了單個(gè)晶粒的硬化、重新定向和形狀變化。因此，它預(yù)測(cè)了與塑性成形相關(guān)的硬化和織構(gòu)的演變。模擬程序可應(yīng)用于金屬、金屬間化合物和地質(zhì)聚集體的變形。

基于密西西比州立大學(xué)晶體塑性模型預(yù)測(cè)不同變形下織構(gòu)演化官方使用原始案例案例一，單向壓縮75%（FCC）加載條件織構(gòu)演化結(jié)果1， 案例二，單向拉伸75%（FCC）加載條件織構(gòu)演化結(jié)果密西西比州立大學(xué)晶體塑性有限元代碼和黃永剛院士的程序一樣，均是開源代碼，可免費(fèi)獲得，并且同時(shí)可以考慮FCC，BCC，HCP的滑移和孿晶變形，有著廣泛的應(yīng)用，目前該代碼已經(jīng)集成到

MSU密歇根州立大學(xué)大晶體塑性是目前主流開源的晶體塑性代碼之一，可免費(fèi)獲得，并且同時(shí)可以考慮FCC，BCC，HCP的滑移和孿晶變形，在一些期刊中被應(yīng)用，目前該代碼已經(jīng)集成到FEPX計(jì)算軟件中，支持并行運(yùn)算，計(jì)算效率很高。本案例采用該代碼，模擬相同參數(shù)情況下FEPX結(jié)果與<a href="/major/abaqus">abaqus結(jié)果的比較，以及一些多晶變形案例，織構(gòu)演化等。

以FCC軋制軋制模擬為例子（并行過(guò)程織構(gòu)演化以及應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)情況）（二）粘塑性自洽方案（VPSC）VPSC 全稱 Visco Plastic Self Consistent，指的是特定的機(jī)械狀態(tài) (VP) 和使用的方法 (SC)。

多滑移系)后的極圖和反極圖案例5：Bcc材料在扎制變形過(guò)程中的織構(gòu)及滑移系激活六、費(fèi)用及發(fā)票：1.

γ-TiAl多晶體壓縮變形機(jī)制的晶體塑性有限元研究純鈦單道次ECAP變形織構(gòu)演化的細(xì)觀有限元模擬純鈦晶體塑性力學(xué)性能研究純鈦塑性變形行為的晶體塑性有限元模擬純鈦壓縮變形下的晶體塑性有限元分析考慮滑移與孿晶的鎂塑性本構(gòu)研究鈦合金雙態(tài)組織高溫拉伸行為的晶體塑性有限元研究

damask在windows下使用的案例效果如下：在編譯過(guò)程中測(cè)試了下圖所示的案例，分別是BCC鐵，位錯(cuò)密度模型，FCC鋁，ＨＣＰ鎂合金，ＨＣＰ鈦合金，各項(xiàng)同性的粘塑性模型，taylor模型等以及動(dòng)態(tài)顯示vumat的實(shí)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行結(jié)果良好，計(jì)算效率相較于linux平臺(tái)要稍快一些，指的注意的是，當(dāng)前采用單核心計(jì)算，在后續(xù)的過(guò)程中會(huì)對(duì)整體的damask代碼進(jìn)行完整的重構(gòu)，充分支持多核心并行計(jì)算，即運(yùn)算效率會(huì)顯著提到

發(fā)現(xiàn)考慮傳統(tǒng)模型可以捕捉FCC結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變行為，但無(wú)法很好的預(yù)測(cè)低層錯(cuò)能金屬的織構(gòu)特征，尤其是平面應(yīng)變壓縮或冷軋變形（低層錯(cuò)能金屬通常獲得的織構(gòu)為brass型織構(gòu)，而中高層錯(cuò)金屬通常織構(gòu)為coppor型織構(gòu)），作者分析認(rèn)為對(duì)于低層錯(cuò)能的FCC金屬（如黃銅等），考慮微剪切帶的建模對(duì)于織構(gòu)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性是至關(guān)重要的，即黃銅型織構(gòu)和銅型織構(gòu)之間的主要差異是由于剪切帶而非變形孿晶引起的。

后的取向分布 軋制下壓100%后的取向分布 軋制過(guò)程中織構(gòu)分?jǐn)?shù)的演化

圖1就是Cu-30%Zn合金經(jīng)96%軋制后的{111}極圖，經(jīng)過(guò)取向分析就可以得知，材料中的織構(gòu)組分主要是{110}<1-12>織構(gòu)，也叫做黃銅織構(gòu)。

然而，原生的 VPSC 通常是針對(duì)均勻變形設(shè)計(jì)的，面對(duì)實(shí)際工程中復(fù)雜的幾何邊界和非均勻變形（如軋制、沖壓），它需要一個(gè)更強(qiáng)大的載體。Abaqus 作為有限元分析（FEA）的標(biāo)桿，擅長(zhǎng)處理復(fù)雜的邊界條件和幾何接觸。將 VPSC 以 VUMAT（用戶材料子程序） 的形式集成進(jìn) Abaqus，能實(shí)現(xiàn)“1+1 > 2”的效果，例如宏微觀耦合： 每一個(gè)有限元積分點(diǎn)都代表一個(gè)多晶集合。

圖7 多晶體微觀結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分結(jié)果晶體塑性材料模型晶體塑性材料模型在ABAQUS中作為用戶材料子程序(Huang's UMAT)實(shí)現(xiàn)，退火后的純銅被假定為具有各向同性的初始織構(gòu)，即假設(shè)初始晶粒取向是隨機(jī)分布的[Polycrystalline Plasticity and the Evolution of Crystallographic Texture in FCC Metals, Texture