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在作者的模型中，晶界通透性可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為晶界障礙應(yīng)力。通透性越高，障礙應(yīng)力越??；通透性越低，障礙應(yīng)力越大。這樣一來(lái)，晶界對(duì)塑性滑移的影響就可以直接進(jìn)入滑移率方程：只有當(dāng)有效分切應(yīng)力足夠克服晶界障礙時(shí)，晶界附近的滑移才能繼續(xù)發(fā)展。這篇文章的另一個(gè)重要部分是位錯(cuò)重分配。作者把有限元單元中的位錯(cuò)內(nèi)容等效成“超位錯(cuò)”，再根據(jù)塑性滑移活動(dòng)對(duì)可動(dòng)位錯(cuò)進(jìn)行重新分布，并計(jì)算由這些位錯(cuò)分布產(chǎn)生的背應(yīng)力。

? 基于huang程序和Homtools插件實(shí)現(xiàn)考慮晶界的晶體塑性建模 案例說(shuō)明 1，通過(guò)Homtools生成包含晶界和200個(gè)晶粒的晶體模型 2，根據(jù)材料腳本批量給每個(gè)晶粒分配不同的材料屬性，對(duì)于晶界采用兩種方式建模（a. 晶體塑性。

abaqus后處理中顯示晶界可以是多晶塑性分析更加直觀，但abaqus未內(nèi)置此功能，需要通過(guò)二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)，這里分享一個(gè)插件用于實(shí)現(xiàn)該功能，插件源于一位法國(guó)讀博士老哥的分享，將該插件放入到abaqus plug-in中即可輕松的實(shí)現(xiàn)后處理晶界的顯示問(wèn)題軟件用戶(hù)界面：得到的效果圖如下：如果您在文章中使用了該插件，請(qǐng)引用該作者對(duì)應(yīng)的兩篇文獻(xiàn)：1，A physically-based

一、介紹在進(jìn)行晶體塑性模擬時(shí)候，大多數(shù)研究中所使用的幾何模型中的晶界并不包含一個(gè)單獨(dú)的Set，僅僅是一條線（2D）或者一個(gè)面（3D），而如果要考慮晶界處不同的變形、損傷或者元素?cái)U(kuò)散特征，通常建立單獨(dú)的晶界Set，能夠改善計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了更加靈活的含晶界多晶幾何模型的建立。

此外，邊界處的塑性應(yīng)變小于晶粒內(nèi)的塑性應(yīng)力。相反，在部分透明邊界的情況下，位錯(cuò)堆積和應(yīng)力集中不那么明顯，因?yàn)橐粋€(gè)晶粒中的滑移可以以一定程度的連續(xù)性進(jìn)入下一個(gè)晶粒。對(duì)于完全透明的邊界，在晶界處沒(méi)有發(fā)現(xiàn)應(yīng)力集中，并且在邊界處存在應(yīng)變的連續(xù)性，對(duì)于受約束的周期性邊界條件，施加變形，并且對(duì)于不同類(lèi)型的晶界，累積塑性滑移幾乎相同。

umat與uexternal之間的變量調(diào)用（用于晶體塑性有限元中的析出物定義或再結(jié)晶）

晶粒尺寸對(duì)純金屬和合金的屈服強(qiáng)度和流動(dòng)應(yīng)力都有影響，如廣泛接受的的Hall-Patch現(xiàn)象（流動(dòng)應(yīng)力和晶粒尺寸的平方根成反比）關(guān)于該現(xiàn)象一個(gè)普遍接受的解釋是晶界處位錯(cuò)的堆積效應(yīng)，這種效應(yīng)于晶界類(lèi)型，位錯(cuò)類(lèi)型，晶粒之間取向差密切相關(guān)，同時(shí)晶界處的應(yīng)力集中程度也近似的被認(rèn)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(rèn)為應(yīng)變梯度理論模型仍然存在唯象的成分

通過(guò)ABAQUS三維晶體塑性有限元建模，深入揭示柱狀晶微觀結(jié)構(gòu)（如晶粒尺寸、取向）與力學(xué)性能的關(guān)聯(lián)，為鑄造、焊接工藝優(yōu)化提供關(guān)鍵理論依據(jù)，顯著提升材料可靠性與使用壽命。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維晶體結(jié)構(gòu)有限元模型。

代表金屬材料所能承受的最大拉伸應(yīng)力，表征金屬材料對(duì)最大均勻塑性變形的抗力。與應(yīng)變硬化指數(shù)和應(yīng)變硬化系數(shù)有關(guān)。等于最大拉應(yīng)力比上原始橫截面積。塑性是指金屬材料斷裂前發(fā)生不可逆永久（塑性）變形的能力。b、相關(guān)理論常見(jiàn)的塑性變形方式：滑移，孿生，晶界的滑動(dòng)，擴(kuò)散性蠕變。

代表金屬材料所能承受的最大拉伸應(yīng)力，表征金屬材料對(duì)最大均勻塑性變形的抗力。與應(yīng)變硬化指數(shù)和應(yīng)變硬化系數(shù)有關(guān)。等于最大拉應(yīng)力比上原始橫截面積。塑性是指金屬材料斷裂前發(fā)生不可逆永久（塑性）變形的能力。b、相關(guān)理論常見(jiàn)的塑性變形方式：滑移，孿生，晶界的滑動(dòng)，擴(kuò)散性蠕變。

本構(gòu)理論分成晶體塑性和再結(jié)晶兩部分，其中晶體塑性部分公式如下：流動(dòng)方程（經(jīng)典的唯象流動(dòng)）：硬化方程使用的taylor位錯(cuò)模型位錯(cuò)密度的演化使用經(jīng)典的KM方程：再結(jié)晶部分公式包含形核和晶界遷移兩部分，其中形核的理論公式是晶界遷移速度為：整體數(shù)值實(shí)現(xiàn)框架示意圖如下：作者以O(shè)FHC銅為研究對(duì)象，對(duì)775K和875K的熱壓縮進(jìn)行了研究

文章doi：10.1016/j.actamat.2023.119103文章通過(guò)原位EBSD實(shí)驗(yàn)和晶體塑性有限元方法，研究了晶界遷移對(duì)局部變形的微觀影響機(jī)制，并進(jìn)行了定量分析，作者的研究結(jié)果表明，晶界遷移不會(huì)改變激活的滑移系統(tǒng)，同時(shí)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(jī)理類(lèi)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(jī)制。

其中應(yīng)力集中主要出現(xiàn)在晶界附近，大應(yīng)變出現(xiàn)在NiTi多晶體圓柱的核心位置。SSD密度和GND密度以相似的方式表現(xiàn)出不均勻分布。SSD和GND都聚集在晶界附近。SSD密度隨著塑性應(yīng)變的增加而增加，而GND密度則隨著塑性應(yīng)力的增加而降低。此外，總位錯(cuò)密度隨著塑性應(yīng)變的增加而增加。

然而，如果模擬規(guī)模變小，例如在專(zhuān)注于納米壓痕（Zaafarani et al.，20082006）和微柱壓縮（Raabe，Ma和Roters，2007a）的研究中，則局部模型可能由于無(wú)法描述尺寸效應(yīng)而不足，較小晶粒尺寸的強(qiáng)化效應(yīng)是由于晶界附近非均勻塑性變形的體積分?jǐn)?shù)較高。

由于焊接熱循環(huán)的作用，一般鐵素體不銹鋼在熱影響區(qū)的高溫區(qū)產(chǎn)生敏化，在某些介質(zhì)中產(chǎn)生晶間腐蝕。焊后經(jīng)700~850℃退火處理，使鉻均勻化，可恢復(fù)其耐蝕性。普通高鉻鐵素體不銹鋼可采用焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊、埋弧焊焊等熔焊方法。由于高鉻鋼固有的低塑性，以及焊接熱循環(huán)引起的熱影響區(qū)晶粒長(zhǎng)大和碳化物、氮化物在晶界集聚，焊接接頭的塑性和韌性都很低。在采用與母材化學(xué)成分相似的焊材且拘束度大時(shí)，很易產(chǎn)生裂紋。

解理斷裂：當(dāng)外加正應(yīng)力達(dá)到一定數(shù)值后，以極速率沿特定晶面產(chǎn)生的穿晶斷裂現(xiàn)象稱(chēng)為解理。解理斷口的基本微觀特征是臺(tái)階、河流、舌狀花樣等。全韌型斷口：斷口晶狀區(qū)面積百分比定為0%； 全脆型斷口：斷口晶狀區(qū)面積百分比定為；韌脆型斷口：斷口晶狀區(qū)面積百分比需用工具顯微鏡進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算出斷口解理部分面積，計(jì)算出斷口晶狀區(qū)面積百分比。

如前所述，組織超塑性的前提是材料具有等軸細(xì) 晶組織。

粗大的魏氏組織使鋼材的塑性、韌性下降，脆性增加。亞共析鋼加熱時(shí)因過(guò)熱而形成粗晶，冷卻時(shí)又快速析出，故鐵素體除沿奧氏體晶界成網(wǎng)狀析出外，還有一部分鐵素體從晶界向晶內(nèi)按切變機(jī)制形成并排成針狀獨(dú)自析出，這種分布形態(tài)的組織稱(chēng)為魏氏組織。過(guò)熱過(guò)共析鋼冷卻時(shí)滲碳體也會(huì)形成針狀自晶界向晶內(nèi)延伸而形成魏氏組織。 7.

CPFE結(jié)果還揭示了梯度應(yīng)力和梯度塑性應(yīng)變的非均勻空間分布，這是隨機(jī)晶粒取向和梯度晶粒尺寸共同作用的結(jié)果。