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Abaqus調用damask實現軋制變形中FCC，BCC織構演化分析 案例實操一 1，使用abaqus建立20*20*20（mm）的立方塊 2，對立方塊進行單元劃分共包含1000個單元 3，假設每個單元代表一個單獨的晶粒，通過腳本隨機賦予每個單元材料屬性 4，施加對應的邊界提交（60%的下壓量） 5，提交與后處理材料數據 包含1000個晶粒的有限元模型

基于vpsc7.0d的等通道轉角擠壓成型織構演化分析------案例十三案例實操1，初始1000個隨機取向的晶粒2，施加多步驟邊界條件：ECAE1→90ＣＷ１→90ＣＷ→ECAE23，后處理取向分布與典型織構演化初始取向分布ECAE1取向分布90°CW1取向分布90°CW2取向分布ECAE2取向分布織構體積分數的演化

，壓縮，以及沿著ND方向進行平面應變壓縮時的織構拉伸織構：壓縮織構：平面應變壓縮織構：HCP------以鎂為代表，參數使用原始abaqus提供的參數織構演化模擬模型使用包含1000個單元的1*1*1mm立方體，其中每個單元表示一個特定取向的單晶，初始織構使用軟件生成1000組隨機取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構如下圖所示，

四、培訓內容（1），abaqus調用damask實現FCC織構演化模擬------以多晶鐵鋁為例子（2），abaqus調用damask實現BCC織構演化模擬------以多晶鐵素體為例子（3），abaqus調用damask實現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，狀態變量說明，初始取向賦予，后處理取向提取

，壓縮，以及沿著ND方向進行平面應變壓縮時的織構拉伸織構：壓縮織構：平面應變壓縮織構：HCP------以鎂為代表，參數使用原始abaqus提供的參數織構演化模擬模型使用包含1000個單元的1*1*1mm立方體，其中每個單元表示一個特定取向的單晶，初始織構使用軟件生成1000組隨機取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構如下圖所示，

四、培訓內容（1），abaqus調用damask實現FCC織構演化模擬------以多晶鐵鋁為例子（2），abaqus調用damask實現BCC織構演化模擬------以多晶鐵素體為例子（3），abaqus調用damask實現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，狀態變量說明，初始取向賦予

晶體塑性有限元仿真入門(4)--織構演變文獻復現晶體塑性有限元初學者較為熟知的工具有Huang's UMAT，EVOCD以及DAMASK平臺，這篇文章介紹如何使用開源子程序Huang's UMAT對文獻Polycrystalline Plasticity and the Evolution of Crystallographic Texture in FCC Metals的織構演變工作進行復現

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

這里嘗試利用作者的思路基于超彈性晶體塑性模型和雙重迭代方案進行類似的孿晶模型編寫同時為了對照，也對damask內置的孿晶模型進行編寫，模擬結果與damask軟件中具有良好的一致性：數值案例：編寫的umat和damask軟件輸入對應的初始織構：20%拉伸變形下damask對應的織構20%拉伸變形下umat對應的織構變形過程中應變場對比：變形過程中應力場對比

發現考慮傳統模型可以捕捉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。

，易于后處理分析，如繪制極圖，提取應力應變曲線等，前處理的多晶模型生成可以用damask內置的voronoi算法直接生成隨機模型，或者使用neper生成VTK模型，以及dream 3d生成的.dream3d文件，后處理主要依賴于paraview軟件實現。

；對工程落地而言，Abaqus 強大的接觸、復雜邊界、幾何非線性與多物理耦合能力可以與 DAMASK 的微觀本構優勢直接結合，使微結構機制模型不再停留在“材料點驗證”，而是更容易走向復雜構件與真實工況的結構仿真；對團隊協作而言，Windows 環境的普及度更高，能顯著降低新同學入門門檻與組內維護成本，環境文件、編譯命令與目錄結構一旦標準化，新成員拿到模板工程就能復現結果，這會把 DAMASK

擅長變體，織構，極圖和變形行為處理，助理各位科研之路。祝各位科研順利，工作順利！

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。

這里以DREAM 3D　為建模軟件，建立兩類模型，模擬DP雙相鋼在周期性邊界體條件下整體的應力應變響應以及織構演化情況。

研究巧妙地采用廣義球諧函數（GSH）結合主成分分析（PCA），將復雜的織構空間精準壓縮至僅需5到10個核心參數 。這種參數化方法不僅大幅降低了訓練負擔，更具備極其強大的“雙向映射”能力：工程師可以隨時利用這些降維后的少數參數，反向完美重構出原始的織構極圖 ！相比之下，如果僅使用單一的Taylor因子進行簡化，雖然便捷，但會引入更大的預測誤差和不確定性 。2.

這篇文章對我們的啟發在于：晶體塑性并不只能用于單晶拉伸、RVE 或微觀變形分析，也可以嵌入顯式動力學框架，用于研究真實工程結構中的局部變形、吸能和織構演化。對于高溫合金、鋁合金薄壁件、微尺度構件等問題，如果材料存在明顯織構或晶粒尺度效應，將晶體塑性與結構有限元耦合，能夠提供比傳統本構更豐富的物理信息。

以及整體的織構，使用該模型通常用于反應多晶聚集體整體的響應，以及織構演化分析。并且由于等應變假設，Taylor模型通常相較于有限元方法，整體的應力響應會更高，織構演化預測更加鋒銳。但計算成本顯著低于有限元離散。

1，指定分析步的輸出內容（包含晶體本身的輸出，和phase的輸出）我們指定的輸出如下圖所示 material.config的文件內容包含 2，指定材料本構模型，這里彈性模型采用hooke線彈性模型，塑性使用唯象的晶體塑性本構模型，晶體結構為Hcp，不同基面包含不同個數的滑移系，及對應的參數，要分別給出，同時需要給出孿晶的對應參數，其余參數含義見官網