晶体塑性每日文章推荐(十四)

文章doi:10.1088/0965-0393/18/8/085005

推荐理由:作者通过对FCC多晶材料的平面应变压缩模拟比较了两类全场晶体塑性方法(术语“全场”表示考虑了长程和短程晶粒相互作用,并在离散网格上对微观力学进行解析)------CPFEM和CPFFT在轧制变形织构预测方面的差异。重点关注晶粒旋转与相邻晶粒取向,应变梯度的关系。果显示:(1)相比于CPFEM方法,CPFFT方法预测初始Cube取向的晶粒显示了相对于初始取向更高的旋转达到稳定取向更低的旋转值。(2)使用相同的材料属性和边界条件以及相同的流动,硬化方程,模拟显示了不同的取向和应变分布的组合。(3)即使分辨率很低,CPFFT方法依然可以给出确定的应变梯度分布情况,但对于CPFEM方法,应变梯度随着分辨率上升随之增加,即表现出强烈的网格依赖性,这意味同样的预测模型CPFFT可以使用更低的模型成本得到相似的结果。(4)平面应变压缩结果显示在轧制减薄厚度达到90%时,取向演化表现为RCube→Coppor,RZ→S,Cube→Goss,而初始Goss则变化很小。同时取向变化速率关系为:

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(5)Cube和Goss取向的晶粒相比于RCube和RZ取向,对相邻取向的晶粒更加敏感,取向变化对周围晶粒取向的敏感性排序为:

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(6)Cube和RZ取向的晶粒显示相比于Goss更高的晶内旋转梯度,而RC晶粒则分裂为两个相等的coppor组分

作者的研究思路:

一:得到和实验等效取向分布分取向数据和材料参数,这里作者研究一退火良好的铝为例子,如下图所示

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二:研究taylor模型CPFEM模型以及CPFEM模型预测结果于网格的相关性,以平面应变压缩为典型变形条件,模拟结果如下,这显示:全场模型的预测能力高于taylor模型,同时CPFFT模型在预测织构演化,应变分布时几乎分辨率无关

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三,研究CPFEM和CPFFT在预测双晶变形时预测晶内应变梯度的差异,结果显示CPFFT预测的晶粒旋转几乎于晶内的单元个数无关,良好的收敛。并且预测的晶内取向旋转于CPFEM结果存在较大差异

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四,研究了典型取向的单晶演化速率受周围晶粒取向影响的情况。

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