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隨著近年來EBSD和XRD等表征技術(shù)的發(fā)展，各種SCI期刊的發(fā)文都已離不開對材料晶體學(xué)取向的分析。這篇文章介紹晶體塑性有限元仿真過程中的歐拉角與晶體取向。

理論部分（基于亞彈性框架）：晶體塑性對應(yīng)的流動方程（冪律流動）晶體塑性對應(yīng)的硬化方程（Voce硬化）對于鋯合金考慮了基面，柱面，錐面滑移，對應(yīng)的材料參數(shù)為損傷基于udmgini子程序經(jīng)進行編寫，用于確定裂紋萌生位置，并根據(jù)能量準則確定裂紋擴展情況程序框架為：基于ebsd的實驗建模四類準則對應(yīng)的數(shù)值模擬結(jié)果如下：不考慮xfem

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(yīng)變分布Mises等效應(yīng)力分布滑移系的當(dāng)前強度分布總的累計塑性應(yīng)變分布

文章doi：10.1016/j.actamat.2023.119103文章通過原位EBSD實驗和晶體塑性有限元方法，研究了晶界遷移對局部變形的微觀影響機制，并進行了定量分析，作者的研究結(jié)果表明，晶界遷移不會改變激活的滑移系統(tǒng)，同時晶界遷移造成的應(yīng)力下降與孔隙閉合造成應(yīng)力下降的機理類似，并探討了GND造成的硬化，晶界遷移與材料拉伸行為的關(guān)聯(lián)機制。

平面（厚度方向一層單元）（2）ebsd沿著厚度Z方向進行伸長（多層單元柱狀晶）（3）隨機擠壓生合成的三維虛擬RVE（4）根據(jù)FIB后的的三維真實的晶體模型在簡單拉伸過程中的差異，為不同目的的晶體的建模提供了良好的指導(dǎo)作者的研究思路第一步：根據(jù)實驗獲得二維的ebsd和三維的分層ebsd，根據(jù)結(jié)果，使用dream 3d軟件進行模型重構(gòu),并施加簡單拉伸的變形條件

晶粒尺寸對純金屬和合金的屈服強度和流動應(yīng)力都有影響，如廣泛接受的的Hall-Patch現(xiàn)象（流動應(yīng)力和晶粒尺寸的平方根成反比）關(guān)于該現(xiàn)象一個普遍接受的解釋是晶界處位錯的堆積效應(yīng)，這種效應(yīng)于晶界類型，位錯類型，晶粒之間取向差密切相關(guān)，同時晶界處的應(yīng)力集中程度也近似的被認為與晶界距離的平方根相關(guān)，基于應(yīng)變梯度塑性理論發(fā)展的晶體塑性模型可以較好的展現(xiàn)這種特征，但一些分析認為應(yīng)變梯度理論模型仍然存在唯象的成分

通過和黃永剛晶體塑性模型進行耦合可以實現(xiàn)介觀尺度下，多晶材料的完整彈-塑-損傷力學(xué)行為分析，并且相比與其他損傷模型耦合方式而言，耦合相場法物理含義更加清晰，數(shù)值實現(xiàn)格式簡介，處理雅可比矩陣方便且易于收斂。因此逐漸受到介觀尺度分析材料損傷分析學(xué)者的青睞。這里通過耦合常用的晶體塑性模型（黃-umat（修改取向到狀態(tài)變量））和斷裂相場方法，剛度和應(yīng)力退化使用二次退化函數(shù)形式。

在細觀尺度上，晶體塑性有限元(CPFE)方法可以考慮相變、位錯滑移和變形孿生等多種細觀變形機制，在描述基于微觀結(jié)構(gòu)演化的材料塑性行為方面具有明顯的優(yōu)勢。而晶體塑性本構(gòu)模型的參數(shù)通常是通過擬合宏觀實驗結(jié)果得到的，但是其缺乏亞微米變形機理，所以擬合參數(shù)可能不是唯一的，從而降低了CPFE模擬的預(yù)測精度。

傳統(tǒng)室溫本構(gòu)模型通常需要依賴大量不同溫度、不同加載路徑下的實驗數(shù)據(jù)進行擬合，很難真正解釋“溫度如何影響晶體滑移和多晶塑性響應(yīng)”。Cyr 等人針對這一問題提出了一個三維熱-彈-黏塑性晶體塑性模型，即 TEV 模型，用于描述 FCC 多晶材料，特別是 AA5754 鋁合金在升溫條件下的力學(xué)行為。該模型的核心思想是：材料變形不僅包含彈性變形和晶體塑性滑移，還需要顯式考慮熱膨脹變形。

5%）作者開發(fā)的顯式晶體塑性框圖作者使用的是晶體塑性里面經(jīng)典的PAN模型，材料為316L，晶體塑性參數(shù)為：C11 = 205 GPa, C12 = 138 GPa, and C44 = 126 GPa，g0 = 50 MPa; g1 = 330 MPa; h0 = 225 MPa;gamma_dot - 0:001，n=20注意：顯式求解過程涉及大量增量，每個增量都很容易求解

而研究微細觀尺度的變形不均勻性是新材料開發(fā)及優(yōu)選的重要準則，晶體塑性有限元方法將晶體塑性理論和有限元軟件進行了恰當(dāng)?shù)娜诤希蔀檠芯考氂^層次塑性變形行為的強有力工具。

作者：辭殤關(guān)鍵詞：CPFEM；鈦合金；單軸拉伸；織構(gòu)極圖；孿晶晶體塑性有限元是一種結(jié)合了晶體塑性理論和有限元方法的數(shù)值模擬技術(shù)?。這種方法考慮了晶體材料的各向異性、滑移系統(tǒng)的開動和相互作用、以及變形過程中的硬化效應(yīng)。它主要用于分析和預(yù)測晶體材料的塑性變形行為，特別是在微觀尺度上的變形機制。