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? 基于Prisms晶體塑性軟件FCC材料拉伸壓縮軋制的織構演化 案例實操 1，基于dream3d管道生成長寬高為32*32*32的多晶模型，共包含322個晶粒 2，對于fcc，bcc材料分別施加工程應變?yōu)?0%的拉伸和壓縮載荷 3，得到材料的應力應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力分情況

5，后處理與結果展示（默認圖片中單晶取向與表順序相同）不同取向微柱壓縮的應力分布云圖?不同取向微柱壓縮的累計剪切應變分布云圖FCC滑移系標號滑移系a1分剪切應力分布云圖滑移系a2累計剪切應變分布云圖滑移系a3累計剪切應變分布云圖滑移系b1累計剪切應變分布云圖滑移系b2累計剪切應變分布云圖滑移系b3累計剪切應變分布云圖

，具有500 個方向的隨機紋理文件（文件 RAND500.TEX）2，考慮12組滑移系，無硬化的FCC晶體，率相關系數(shù)n=203，沿著X3方向單向拉伸100%（施加速度梯度分量）晶粒初始取向分布拉伸情況取向分布（affine方法）（FC方法）（SEC方法）（n=10方法）（TAN方法）壓縮情況取向分布（FC方法)（AFFINE

初始取向隨機 多晶模型圖 FCC（BCC）初始取向分布圖 HCP初始取向分布圖 2，采用內置的鋁的本構模型，并賦值給所有的模型 材料屬性分配圖 3，分別采用單向拉伸，壓縮，平面應變壓縮100%去模擬變形后織構演化 FCC拉伸變形后取向分布圖 FCC壓縮變形后取向分布圖 FCC平面應變壓縮后取向分布圖

以FCC－鋁為例子。BCC與HCP同理。模型使用包含500個晶粒100000個單元的板狀多晶，承受X方向20％的工程應變。

以FCC－鋁為例子。BCC與HCP同理。模型使用包含500個晶粒100000個單元的板狀多晶，承受X方向20％的工程應變。

75%取向分布一：BCC織構演化單向壓縮75%取向分布單向拉伸75%取向分布平面應變壓縮75%取向分布其中FCC和壓縮和拉伸與官網(wǎng)所提供的案例保持一致，FCC，BCC的平面應變壓縮與已有文獻的典型織構一致，完全正確。

四、培訓內容（1），abaqus調用damask實現(xiàn)FCC織構演化模擬------以多晶鐵鋁為例子（2），abaqus調用damask實現(xiàn)BCC織構演化模擬------以多晶鐵素體為例子（3），abaqus調用damask實現(xiàn)HCP織構演化模擬------以多晶鎂為例子（4）FCC，BCC，HCP多晶局部應力應變場模擬，狀態(tài)變量說明，初始取向賦予，后處理取向提取

純鈦單道次ECAP變形織構演化的細觀有限元模擬純鈦晶體塑性力學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

四、培訓內容（1），abaqus調用damask實現(xiàn)FCC織構演化模擬------以多晶鐵鋁為例子（2），abaqus調用damask實現(xiàn)BCC織構演化模擬------以多晶鐵素體為例子（3），abaqus調用damask實現(xiàn)HCP織構演化模擬------以多晶鎂為例子（4）FCC，BCC，HCP多晶局部應力應變場模擬，狀態(tài)變量說明，初始取向賦予

發(fā)現(xiàn)考慮傳統(tǒng)模型可以捕捉FCC結構的應力應變行為，但無法很好的預測低層錯能金屬的織構特征，尤其是平面應變壓縮或冷軋變形（低層錯能金屬通常獲得的織構為brass型織構，而中高層錯金屬通常織構為coppor型織構），作者分析認為對于低層錯能的FCC金屬（如黃銅等），考慮微剪切帶的建模對于織構預測的準確性是至關重要的，即黃銅型織構和銅型織構之間的主要差異是由于剪切帶而非變形孿晶引起的。

軋制變形：圖1:軋制變形后的FCC金屬極圖案例2：FCC平面應變壓縮+剪切變形：圖2: 平面應變壓縮+剪切變形后的FCC金屬極圖案例3：BCC軋制變形(單滑移系)：圖3: BCC金屬軋制變形(單滑移系)后的極圖和反極圖案例4：BCC軋制變形(多滑移系)：圖4: BCC金屬軋制變形(多滑移系)后的極圖和反極圖案例5：Bcc材料在扎制變形過程中的織構及滑移系激活

? 基于vpsc7.0的FCC不同工況下織構演變模擬 案例實操 1，建立包含1000個晶粒隨機取向的初始晶粒 2，采用Voce硬化模型，獲得材料的拉伸曲線 3，分別采用單向拉伸，壓縮，平面應變變形（100%） 4，后處理，織構演化 材料的初始織構 材料的應力應變曲線 拉伸100%后的取向分布 壓縮100%

根據(jù)FCC的取向差計算公式，得到初始的晶界分布：初始的IPF圖如下：初始的晶粒尺寸分布（mm）：變形45%后的IPF圖如下：變形45%后的晶界分布情況：變形45%后的應力分布情況：變形45%后的位錯密度分布情況：變形45%后的晶粒尺寸分布情況：感興趣的歡迎加入知識星球交流討論，當前效果是初步的建模分析結果

多晶模型模擬結果FCC壓縮織構taylor模型結果多晶模型模擬結果FCC軋制織構taylor模型結果多晶模型模擬結果多晶拉伸變形結果如下50個晶粒5%應力應變分布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。

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(wǎng)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。

以軟件的案例一為例,FCC結構的平面應變壓縮極圖如下：感興趣的小伙伴可以下載該繪制極圖的軟件進行使用。

在FCC晶體中，有12種滑移系統(tǒng)可能在塑性變形過程中被激活 通常，樣品的晶體學和應力狀態(tài)是決定滑移系統(tǒng)是否活躍的主要因素。試驗過程中試樣所經(jīng)歷的塑性來自于激活滑移系統(tǒng)的貢獻。臨界分辨剪切應力是確定晶體滑移開始的標準，而FCC金屬材料塑性變形主要由位錯滑移貢獻。以位錯為內變量的本構方程可以對多晶材料的塑性變形做出更加物理的描述和預測，并與微尺度的實驗進行對比分析。

為解決這一問題，作者提出了一種并發(fā)多尺度建模方法：宏觀結構層面采用顯式有限元模擬方管壓潰；每個積分點內部嵌入一個由多個 FCC 晶粒組成的多晶聚集體；晶粒層面采用 Marin 晶體塑性模型描述滑移、硬化和晶格旋轉；最后通過 Taylor 型均勻化獲得積分點平均應力。這樣，宏觀有限元計算不再只依賴經(jīng)驗塑性曲線，而是能夠實時考慮晶粒取向和織構演化對結構響應的影響。

詳細的算法總結如下：作者使用該方案，對 fcc 單晶三種典型取向（[001]、[111]、[236]），無硬化和強潛在硬化（q=1.4q=1.4q=1.4）兩類情形進行了數(shù)值算法的對比，其數(shù)值結果表明速率無關求解與速率相關（m=0.012）預測幾乎不可區(qū)分；同時多晶（343 晶粒）壓縮及 Taylor 模型亦吻合良好。同時率相關和率無關模型模擬的多晶的取向演化特征也基本無差異。