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面心立方金属形变织构与损伤的晶体塑性模拟

发布时间:2021-02-02 12:12
  了解金属的各向异性演化特征一直是一个很重要的课题,这是因为各向异性和材料的力学性能息息相关;尤其在工程领域,评估零部件的性能和寿命时如果不考虑材料内部的组织结构将会带来很大的偏差。虽然研究者发展了各种各样的塑性力学模型来描述与预测金属材料力学性能的变化,但是各有其侧重点。比如有些重在展示最终的织构结果而对演化过程分析较少;有些重在验证模拟的合理性而对数学计算解释较少;有些重在研究损伤而对初始织构的考虑不多等等。本文试图在晶体塑性理论框架下将织构和延性损伤结合起来研究;目标是发展一套可行的织构模拟算法来展示织构的演化过程,同时又探讨损伤演化和初始织构的关系。研究成果可望为揭示金属材料在塑性变形过程中织构与损伤的演化规律打下一定的基础,也将为晶体塑性力学理论应用于工程材料与结构的各种损伤预测提供一定的借鉴与参考。主要研究内容如下:1、基于晶体塑性力学理论及织构理论进行单向拉伸与压缩以及平面应变压缩下的形变织构模拟与分析。研究发现单向拉伸、单向压缩以及平面应变压缩中晶面是绕应变加载轴转动,平面应变压缩中晶面是平动。这给织构类型的判断提供了一个新的视角,即可以通过测定晶面的转动规律来推测织构类... 

【文章来源】:广西大学广西壮族自治区 211工程院校

【文章页数】:92 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

面心立方金属形变织构与损伤的晶体塑性模拟


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法平面,极图


?、、彳'、喊〉,?、:蠢:,??图3-4?X轴法平面的{111}极图??Fig.?3-4?{111}?pole?figures?of?the?normal?plane?of?X-axis??图3-5为Y轴法平面的{111}极图,可以看到各个应变下的极图和图3-4中的均不一??样。在应变10%时,所有点己经从各个方向向中心附近逐渐聚拢,且从边缘到中心,点??的密度沿着径向逐渐增加。中心处的点最密集,隐约形成了一个斑点,不过这个斑点和??周围的点区分得并不开。在应变20%时,点的聚集特性更加明显,在图的边缘处己经出??Sii了空白区域。另外,可以稍加清楚地看到,中心的聚集点己经和周围的点发生了一定??的分离,即正中心以外的点开始偏离中心位置并逐渐形成一个环状织构。在应变30%时,??环状织构更加明显了,极图上的大部分点要么位于中心处,要么位于环上。在应变37%??时

法平面,极图


图3-4?X轴法平面的{111}极图??Fig.?3-4?{111}?pole?figures?of?the?normal?plane?of?X-axis??图3-5为Y轴法平面的{111}极图,可以看到各个应变下的极图和图3-4中的均不一??样。在应变10%时,所有点己经从各个方向向中心附近逐渐聚拢,且从边缘到中心,点??的密度沿着径向逐渐增加。中心处的点最密集,隐约形成了一个斑点,不过这个斑点和??周围的点区分得并不开。在应变20%时,点的聚集特性更加明显,在图的边缘处己经出??Sii了空白区域。另外,可以稍加清楚地看到,中心的聚集点己经和周围的点发生了一定??的分离,即正中心以外的点开始偏离中心位置并逐渐形成一个环状织构。在应变30%时,??环状织构更加明显了,极图上的大部分点要么位于中心处,要么位于环上。在应变37%??时,环状织构己趋于稳定,图中的颜色对比也十分强烈。??10%?20%?30%?37%??f?::_H?繼〃??图3-5?Y轴法平面的{111}极图??Fig.?3-5?{111}?pole?figures?of?the?normal?plane?of?Y-axis??图3-6为Z轴法平面的{111}极图。在应变10%时

【参考文献】:
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博士论文
[1]循环硬化材料高温非比例循环棘轮行为的本构描述及其有限元实现[D]. 张娟.西南交通大学 2006

硕士论文
[1]B93高强铝合金热压缩变形及断裂行为的模拟研究[D]. 李金龙.中南大学 2012



本文编号:3014676

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