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然而，如果模擬規模變小，例如在專注于納米壓痕（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法描述尺寸效應而不足，較小晶粒尺寸的強化效應是由于晶界附近非均勻塑性變形的體積分數較高。

為了避免此類數值求解問題發生，我們會使用非局部效應（不考慮局部效應）總等效塑性應變來計算損傷變量，由結構過程計算的總等效塑性應變場被轉換為非局部效應（交錯方法），意味著將局部值“擴散”為非局部值，應變擴散由長度參數控制，以這種方式，應變局部效應不受定單元網格尺寸控制，而是受“非局部長度參數”限制（這與真實材料中發生的情況類似，應變局部效應將分布在相對較小的區域上），換句話說，該分析對網格細化不敏感。

為了避免此類數值求解問題發生，我們會使用非局部效應（不考慮局部效應）總等效塑性應變來計算損傷變量，由結構過程計算的總等效塑性應變場被轉換為非局部效應（交錯方法），意味著將局部值“擴散”為非局部值，應變擴散由長度參數控制，以這種方式，應變局部效應不受定單元網格尺寸控制，而是受“非局部長度參數”限制（這與真實材料中發生的情況類似，應變局部效應將分布在相對較小的區域上），換句話說，該分析對網格細化不敏感。

然而，如果模擬規模變小，例如在專注于納米壓痕（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法描述尺寸效應而不足，較小晶粒尺寸的強化效應是由于晶界附近非均勻塑性變形的體積分數較高。

應變梯度模型引入了一個額外的應變梯度項來描述材料的非局部行為。這個梯度項捕捉了在微觀尺度上材料應變的變化率。相對于傳統塑性模型，應變梯度塑性模型的主要優勢體現在 更準確地描述納米尺度下的材料行為。在納米尺度下，材料的微觀結構對其力學行為有著重要的影響。

作者沿 Tvergaard–Needleman 的思路，把孔隙率的演化率做非局部積分平均（積分型非局部），并在顯式算法里給出一套能“真正規模不敏感”的數值實現：1，用權函數實現非局部孔隙率演化2，提出“交替推進”的非局部更新，更加穩健3，彈性區也更新非局部量4，鄰接矩陣用“當前構形”逐步更新（精度更高，計算成本更大）通過這一套精心設計的非局部數值方案實現了全局力學響應隨網格細化明顯趨于網格無關

由于需要對板料進行塑性分析，且需要查看板的局部變形，為了更好地計算精度，整個模型采用實體單元進行模擬，因此不需要進行板料抽取中面等進一步的模型處理。分析的整體幾何模型如圖1所示：圖1 板折彎成型分析的幾何模型3.2 網格劃分由于結構形式都為拉伸結構，而且計算過程中涉及到非線性分析計算，因此，采用掃掠的方式生成全六面體網格。

眾所眾知，對于有限元非線性數值編程的精品教材少之又少，可參考性其實并沒有線彈性的多。對于彈塑性分析這一塊，最早是借助于Abaqus的UMAT子程序接口實現了代碼編制，算是初步了解了一些彈塑性分析過程中的數值要點，但是自己的有限元程序中還沒有加入彈塑性分析模塊，因為還掌握的不熟練，不能直接移植到整套的有限元程序中。

華中科技大學的Jianqiu Liu等人采用經典的局部和非局部應變梯度晶體塑性有限元模擬方法研究了非均質多晶中尺寸相關的微孔生長, 采用局部CP理論和非局部CP理論描述了典型面心立方(FCC)多晶銅的應力應變響應。結果表明，孔隙-晶粒尺寸比和絕對微孔尺寸對微孔生長均有顯著影響，分別為第一類(由晶粒尺度非均質變形引起)和第二類(由塑性應變梯度引起)尺寸效應。

，在模擬中，累積塑性滑移用于評估塑性變形場）??哦?于評估局部塑性變形場）孔隙周圍的晶格旋轉和滑移系統激活的異質性晶格旋轉角度的計算：作者分析得到的結論是孔的加入在單晶樣品中引起多軸應力條件，有利于塑性變形并促進孔周圍的各向異性塑性變形。

，即xfem擴展有限元方案，基于該方法探討了四種常見的裂紋形核與擴展準則：（1）局部主應力和對應主平面的法線準則（MAXPS）（2）局部主塑性應變和對應主平面的法線準則（(MAXPPE）（3）局部最大滑移并且垂直于主滑移系統準則（MAXSLP）（4） 位錯儲能并垂直于主滑移系統能量準則（MAXDIS）再研究裂紋形核與擴展方面模擬能力的對比

在此框架內，損傷可被解釋為在更大區域上的微裂紋擴展，而塑性代表在損傷區域中心出現的宏觀裂紋。 考慮到鋼筋的變形形狀和塑性應變，很明顯，鋼筋的變形集中在具有最大拉伸應力的區域： 建議 損傷參數和非局部參數在這類分析中至關重要。要查找合適的參數值，考慮以下提示和建議： • 通過檢查損傷區域的結果大小來試驗數值。

</p><p>當發生塑性流動時，需要求解以下非線性方程組：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202402/4d3a79d6c929ba05d4847bd10f47a640.png"></p><p>可以將上述非線性方程組簡化值一個非線性方程。

，因此被廣泛用于已在模擬金屬和金屬基材料中的介觀尺度下大變形和應變局部化，然而其高度非線性的積分過程，相較于傳統模型，其數值成本往往很高，因此基于復雜的晶體塑性模型更能體現顯式于隱式積分的差異，這里作者的討論顯式程序和隱式程序使用huang的亞彈性框架進行由于隱式程序在大量的博士論文可以找到詳細內容，這里不做贅述，這里主要提到文獻關于顯式的一些內容。

傳統有限元分析通常采用各向同性塑性模型，通過宏觀應力–應變曲線描述材料響應。但實際金屬材料并不是“均勻黑箱”：晶粒取向、滑移系激活、織構演化都會影響局部塑性變形，尤其在薄壁管壓潰這類大變形、強局部化問題中，微觀結構可能對吸能行為產生重要影響。