期刊文献+
共找到15篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
基于CPFEM探究M_(23)C_(6)对P92耐热钢高温塑性变形的影响
1
作者 王新宇 申俊杰 +1 位作者 郭祥如 乔吉新 《当代化工研究》 2022年第20期33-35,共3页
本文基于晶体塑性理论,耦合Orowan位错动力学方程和泰勒硬化模型,建立了考虑位错密度的P92钢力学模型。采用晶体塑性有限元方法探究了M_(23)C_(6)的析出数量和取向关系对于P92耐热钢局部高温塑性变形的影响。结果表明,M_(23)C_(6)承担... 本文基于晶体塑性理论,耦合Orowan位错动力学方程和泰勒硬化模型,建立了考虑位错密度的P92钢力学模型。采用晶体塑性有限元方法探究了M_(23)C_(6)的析出数量和取向关系对于P92耐热钢局部高温塑性变形的影响。结果表明,M_(23)C_(6)承担较高的应力而发生较小的塑性变形,应变集中现象主要出现在M_(23)C_(6)与基体交界处,M_(23)C_(6)数量的增加引起了明显应变梯度,加剧了局部塑性变形的不均匀性。M_(23)C_(6)与基体的三种取向关系中,Pitsch取向更有利于降低局部应变集中,缓解位错塞积,减少P92钢服役过程中损伤开裂的可能性。 展开更多
关键词 P92耐热钢 M_(23)C_(6)碳化物 晶体塑性有限元模型(cpfem) 高温塑性变形
下载PDF
双相钛合金高温变形协调性的CPFEM研究 被引量:4
2
作者 李学雄 徐东生 杨锐 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期928-938,共11页
基于率相关滑移为主的晶体塑性本构模型,结合Voronoi方法创建双相多晶体集合,研究不同组织特征的Ti-6Al-4 V合金的高温变形行为,重点关注双相组织中应力、应变空间分布特征及其演化,应力、应变相间分配,并提出一种变形协调性定量评估方... 基于率相关滑移为主的晶体塑性本构模型,结合Voronoi方法创建双相多晶体集合,研究不同组织特征的Ti-6Al-4 V合金的高温变形行为,重点关注双相组织中应力、应变空间分布特征及其演化,应力、应变相间分配,并提出一种变形协调性定量评估方法。结果表明,多晶变形过程中,晶界及其附近是变形的优先响应区域;β晶粒与a晶粒之间存在包围结构特征可加剧局域应变的差异分配;晶粒长短轴比越大,周围异相界面越多,则其局域变形协调性越低。α和β相应力频率统计呈双峰形态,α相中平均应变较高,而β相中应力较高。随α相体积分数增加,拉伸屈服强度和应力协调系数降低,而应变协调系数先降低后升高。随α基面织构体积分数增加,拉伸屈服强度和加工硬化率升高,且应力协调系数升高,而应变协调系数先降低后升高。 展开更多
关键词 双相钛合金 VORONOI 晶体塑性有限元法 应力应变分配 变形协调性
原文传递
Influence of texture distribution in magnesium welds on their non-uniform mechanical behavior:A CPFEM study
3
作者 Weijie Ren Dejia Liu +1 位作者 Qing Liu Renlong Xin 《Journal of Materials Science & Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第11期168-176,共9页
Recent studies indicate that the texture distribution in friction stir welded(FSW)Mg alloys can be tailored and hence improve the joint performance.In this work,a crystal plasticity finite element modeling(CPFEM)was p... Recent studies indicate that the texture distribution in friction stir welded(FSW)Mg alloys can be tailored and hence improve the joint performance.In this work,a crystal plasticity finite element modeling(CPFEM)was performed to understand the effects of texture distribution in stir zone(SZ)on the nonuniform plastic deformation and fracture localization.In total,six kinds of observed or purposely tilted texture distributions were modelled.The"concave-convex"appearance,as commonly observed in the tensile sample,was successfully simulated.It reveals that the mirror-symmetrical distribution of basal planes in the region of easy to activate basal slip(EABS)determined the"concave-convex"appearance in SZ-center.The asymmetrical appearance exchanged on plane A and plane B when the directions of basal planes were switched in the two EABS regions.Furthermore,the asymmetrical feature of plastic deformation was changed with varying the texture distribution in SZ.The"embossed"feature became more obvious in SZ-center first,and then gradually weakened with the c-axis rotated away from the weld plate plane.Severe necking was successfully simulated in SZ-center of FSW-H joint and in SZ-side of FSW-L joint.That might determine the observed fracture morphology.We believe that this simulation study is helpful for further improving the performance of FSW Mg joints. 展开更多
关键词 Friction stir welding Magnesium alloy cpfem Non-uniform deformation Fracture
原文传递
单道次ECAP纯铝织构演变的有限元模拟 被引量:3
4
作者 吕梦南 杨西荣 +2 位作者 赵西成 胡卜亮 金博宇 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期113-117,共5页
利用晶体塑性有限元(Crystal Plasticity Finite Element,简称CPFE)子程序和ABAQUS商业软件对多晶体纯铝等径弯曲通道(Equal Channel Angular Pressing,简称ECAP)变形进行了细观三维计算机模拟,获得多晶体纯铝在ECAP变形后各晶粒的取向... 利用晶体塑性有限元(Crystal Plasticity Finite Element,简称CPFE)子程序和ABAQUS商业软件对多晶体纯铝等径弯曲通道(Equal Channel Angular Pressing,简称ECAP)变形进行了细观三维计算机模拟,获得多晶体纯铝在ECAP变形后各晶粒的取向分布数据,并据此得到晶粒取向的ODF图及极图.通过对结果的分析,初始晶粒取向随机分布的多晶体纯铝在ECAP单道次变形后,靠近模具内角的试样和靠近模具外角的试样由于形变的方式不同而形成了不同的织构形态,靠近模具内角的试样形成剪切织构,靠近模具外角的试样形成扭转织构.因此多晶纯铝在通道夹角Ф=90°、外圆角Ψ=20°模具中的ECAP变形并不是通过理想的纯剪切变形实现的. 展开更多
关键词 等径通道转角挤压 晶体塑性有限元(cpfem) 织构演变
下载PDF
TA15钛合金高温变形多晶体塑性有限元模拟 被引量:3
5
作者 闻瑶 薛克敏 +2 位作者 李萍 甘国强 惠文 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期86-90,101,共6页
通过晶体塑性有限元与电子背散射衍射(EBSD)技术相结合的方法,实现TA15钛合金相变点以上高温压缩变形的晶体塑性有限元模拟。采用元胞自动机方法获得了晶粒的初始形貌,通过用户子程序UMAT将基于率相关晶体塑性本构方程嵌入到软件ABAQUS... 通过晶体塑性有限元与电子背散射衍射(EBSD)技术相结合的方法,实现TA15钛合金相变点以上高温压缩变形的晶体塑性有限元模拟。采用元胞自动机方法获得了晶粒的初始形貌,通过用户子程序UMAT将基于率相关晶体塑性本构方程嵌入到软件ABAQUS中。模拟结果显示,TA15合金热压缩变形组织呈明显的形变不均匀特征,模型中晶粒内部应力应变分布不均匀。不同晶粒滑移系的开动不同,即使在同一晶粒内部,也存在滑移系开动不同步的情况。采用电子背散射衍射(EBSD)技术对TA15钛合金的热压缩变形组织的变形不均匀特征进行了验证。 展开更多
关键词 晶体塑性有限元 滑移系 TA15钛合金
下载PDF
材料微结构三维建模及其晶体塑性有限元模拟 被引量:3
6
作者 谢韶 唐斌 +2 位作者 韩逢博 寇宏超 李金山 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期65-70,共6页
采用Voronoi图,生成具有随机晶粒形状的三维多晶集合体模型,并赋予每个晶粒相应的取向。基于率相关晶体塑性理论,开发了用户材料子程序,并将其嵌入有限元软件中模拟面心立方多晶集合体在单轴单向拉伸过程中的应力-应变响应,分析了网格... 采用Voronoi图,生成具有随机晶粒形状的三维多晶集合体模型,并赋予每个晶粒相应的取向。基于率相关晶体塑性理论,开发了用户材料子程序,并将其嵌入有限元软件中模拟面心立方多晶集合体在单轴单向拉伸过程中的应力-应变响应,分析了网格细化及晶粒取向对模拟结果的影响。研究表明,随网格细化应力值有所降低,但变化不大,为保证结果的可靠度,平均每个晶粒离散的单元数目在5个以上;随多晶集合体中晶粒数目的增加,由于取向的随机性产生的应力-应变的差异逐渐减小,模拟时多晶集合体中晶粒的数目大于50个;模型较好的反映了材料的真应力随应变速率增加而增大的规律,且模拟结果和实验结果吻合良好,说明该模型具有较高的可靠性。 展开更多
关键词 VORONOI图 多晶集合体 晶体塑性有限元 应力-应变关系 晶体取向
下载PDF
材料三维微结构表征及其晶体塑性有限元模拟 被引量:1
7
作者 辛存 赵聃 +1 位作者 闫晓鹏 王志华 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期233-239,共7页
材料的力学性能,尤其是在有限变形下所呈现的宏观各向异性,是材料结构设计和服役寿命考虑的关键因素。由于宏观模型不能较好地反映材料微观结构(晶粒的形貌和取向等)对宏观塑性各向异性的影响,因此,本文建立了能实际反映晶粒形貌的三维V... 材料的力学性能,尤其是在有限变形下所呈现的宏观各向异性,是材料结构设计和服役寿命考虑的关键因素。由于宏观模型不能较好地反映材料微观结构(晶粒的形貌和取向等)对宏观塑性各向异性的影响,因此,本文建立了能实际反映晶粒形貌的三维Voronoi模型,并基于晶体塑性理论对铝合金在有限变形下的响应进行计算。首先,建立反映材料微结构的代表性体积单元RVE模型进行计算,并与实验结果进行对比验证。然后,以单向拉伸为例,分析了有限变形过程中试件的晶粒形貌和取向分布等微观因素对宏观各向异性演化的影响,并从材料和结构两个层面讨论了微观结构对宏观力学性能的影响。结果表明,本文模型能够反映微观结构对宏观力学性能的影响,为实际生产制造领域构件的力学性能提供可靠的预测。 展开更多
关键词 VORONOI 多晶集合体 晶体塑性有限元 晶体取向 各向异性
下载PDF
基于DMR的钛合金片层组织热变形应变局部化仿真建模研究
8
作者 张健 李宏伟 +1 位作者 孙新新 詹梅 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期52-56,共5页
采用DMR技术建立了基于钛合金片层组织的晶体塑性有限元模型并用于研究钛合金片层组织热加工过程中应变局部化。该模型主要包括片层组织的高保真提取、高温β母相的晶体取向重构以及滑移系的初始滑移抗力的各向异性。通过该模型研究了... 采用DMR技术建立了基于钛合金片层组织的晶体塑性有限元模型并用于研究钛合金片层组织热加工过程中应变局部化。该模型主要包括片层组织的高保真提取、高温β母相的晶体取向重构以及滑移系的初始滑移抗力的各向异性。通过该模型研究了应变局部化在热拉伸过程中的演化以及对片层组织的影响,并分析了α相和β相滑移系的局部施密特因子演化规律,进而探究了应变局部化的形成机制。研究发现:应变局部化带在β母相中产生,方向为片层集束方向。随着工程应变的增加,多个局部化带相互连接,最终贯穿整个β相。应变局部化演化的物理机制是:高温β母相的应变局部化引起相邻α相的硬滑移系开动,进而引起应力集中在α相中。α相的应力集中也会导致β相应变局部化进一步增强。 展开更多
关键词 钛合金 片层组织 晶体塑性有限元模型 应变局部化
下载PDF
多晶铜表面织构冷压成形晶体塑性有限元分析
9
作者 陈浩飞 刘志奇 +3 位作者 陈东良 高壮 宋建丽 王文安 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期182-192,共11页
基于晶体塑性理论和有限元方法建立了面心立方结构的纯铜材料的三维晶体塑性有限元模型,并对其钝化圆锥压头冷压成形过程进行了模拟。选取了平均晶粒尺寸分别为25、35和70μm的工件进行冷压,分析了成形过程中的载荷-压痕深度曲线、表面... 基于晶体塑性理论和有限元方法建立了面心立方结构的纯铜材料的三维晶体塑性有限元模型,并对其钝化圆锥压头冷压成形过程进行了模拟。选取了平均晶粒尺寸分别为25、35和70μm的工件进行冷压,分析了成形过程中的载荷-压痕深度曲线、表面轮廓曲线、位移场与堆积现象、应力分布以及各滑移系的累积塑性应变。结果表明,晶粒尺寸越小,最大压痕深度处的峰值载荷越大,塑性回弹越大。冷压过程中,位移场产生堆积效应,在<110>晶向上最为明显,且体现了面心立方晶体的高度对称性。冷压后的工件表面发生细晶强化,使其具有更高的强度和硬度。随着各滑移系累积塑性应变的增加,8条滑移系被激活。随着晶粒尺寸的减小,应力云图开始离散,S12应力表现出与位移场相同的传导方向,平均晶粒尺寸为35μm时的工件残余应力最小。 展开更多
关键词 晶体塑性有限元模型 钝化圆锥压头 纯铜 冷压成形 平均晶粒尺寸
下载PDF
基于晶体塑性的辐照金属材料局部化颈缩和吕德斯带的模拟研究
10
作者 付家琪 刘文斌 +2 位作者 隋昊男 程杨洋 段慧玲 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第4期132-146,共15页
金属材料中,颈缩失稳通常由表面缺陷或材料不均匀性等潜在扰动引起并随着微结构的演化进一步发展.本文将构型扰动法与考虑辐照效应的晶体塑性本构关系相结合,模拟了辐照前后局部化颈缩和吕德斯带等现象.通过考虑模拟局部化变形中扰动的... 金属材料中,颈缩失稳通常由表面缺陷或材料不均匀性等潜在扰动引起并随着微结构的演化进一步发展.本文将构型扰动法与考虑辐照效应的晶体塑性本构关系相结合,模拟了辐照前后局部化颈缩和吕德斯带等现象.通过考虑模拟局部化变形中扰动的必要性,发现了外在的几何缺陷和内禀的微结构演化在颈缩过程中的竞争关系.此外,以纯金属铜和奥氏体不锈钢为例研究了辐照硬化效应对颈缩失稳的影响.结果表明,流动应力的增加和功硬化能力的降低是均匀延伸率下降的原因,辐照效应导致的织构软化作用可以忽略.为了解释辐照后低碳钢下屈服点和吕德斯应变同时增加的现象,一种位错脱钉扎和位错与辐照缺陷的交互作用相耦合的塑性变形机制被提出并结合修正的流动方程,很好地模拟出包含屈服下降、应力平台、应变扩展和应变硬化等特征的吕德斯带现象.其中,位错与辐照缺陷的相互作用也可以解释辐照后纯金属材料中发现的扩散颈缩现象.我们的模拟结果既阐明了几何缺陷在颈缩失稳中的重要作用,也为辐照金属中常见的宏观塑性失稳现象提供了清晰的物理图像. 展开更多
关键词 吕德斯带 金属材料 奥氏体不锈钢 晶体塑性 下屈服点 流动应力 几何缺陷 均匀延伸率
原文传递
基于晶体塑性的镍基单晶合金横向高温力学性能研究 被引量:1
11
作者 孔令宇 武建国 +3 位作者 武雷刚 刘二强 申强 林金保 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2021年第9期1097-1102,共6页
采用CPFEM方法对单晶镍基高温合金DD6在760℃下的横向拉伸力学性能进行了研究,分别在不同晶体取向和加载应变速率条件下对合金的力学性能和晶体变形特征进行了分析。结果表明,计算得到的本构参数可很好的表达其力学性能,在横向拉伸下,... 采用CPFEM方法对单晶镍基高温合金DD6在760℃下的横向拉伸力学性能进行了研究,分别在不同晶体取向和加载应变速率条件下对合金的力学性能和晶体变形特征进行了分析。结果表明,计算得到的本构参数可很好的表达其力学性能,在横向拉伸下,弹性模量随晶体偏转角度增加而增加。由于不同取向下滑移系激活情况不同,合金在[100]和[110]取向具有较高的屈服应力,而在[120]取向合金则表现出较低的屈服应力。同一晶体取向不同应变速率条件下,屈服应力与应变速率的自然对数呈线性关系。 展开更多
关键词 cpfem 镍基单晶合金 横向拉伸 滑移系 应变速率
原文传递
钛合金双态组织高温拉伸行为的晶体塑性有限元研究 被引量:1
12
作者 李学雄 徐东生 杨锐 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期241-253,共13页
创建一个包含多变体结构特征的双态组织几何模型,提出一种变形协调性的评估方法,采用以率相关滑移为主的晶体塑性有限元本构关系,研究了具有不同组织特征的Ti-6Al-4V合金双态组织的高温拉伸行为。结果表明:在多晶变形过程中,α_p相承载... 创建一个包含多变体结构特征的双态组织几何模型,提出一种变形协调性的评估方法,采用以率相关滑移为主的晶体塑性有限元本构关系,研究了具有不同组织特征的Ti-6Al-4V合金双态组织的高温拉伸行为。结果表明:在多晶变形过程中,α_p相承载了更多的应变;在变形后的样品中,出现了大致对称分布于拉伸方向两侧的高应变交叉条带;存在于α_p与β_T之间的包围结构特征,可加剧局域应变分配的差异;随着α_p相体积分数的升高应变量降低,整体应变协调性先较快降低而后平稳;随着α_s片层厚度的增加高应变条带特征弱化,整体应变协调系数升高;含双变体α_s片层团簇结构的β_T组织,其应变协调性低于含单变体和三变体的组织。 展开更多
关键词 材料科学基础学科 变形协调性 晶体塑性有限元 钛合金 双态组织 应力应变分配
原文传递
Multi-scale crystal plasticity finite element simulations of the microstructural evolution and formation mechanism of adiabatic shear bands in dual-phase Ti20C alloy under complex dynamic loading 被引量:2
13
作者 Yu Zhou Qunbo Fan +3 位作者 Xin Liu Duoduo Wang Xinjie Zhu Kai Chen 《Journal of Materials Science & Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第24期138-148,共11页
A dynamic compression test was performed on α+β dual-phase titanium alloy Ti20C using a split Hopkinson pressure bar.The formation of adiabatic shear bands generated during the compression process was studied by com... A dynamic compression test was performed on α+β dual-phase titanium alloy Ti20C using a split Hopkinson pressure bar.The formation of adiabatic shear bands generated during the compression process was studied by combining the proposed multi-scale crystal plasticity finite element method with experimental measurements.The complex local micro region load was progressively extracted from the simulation results of a macro model and applied to an established three-dimensional multi-grain microstructure model.Subsequently,the evolution histories of the grain shape,size,and orientation inside the adiabatic shear band were quantitatively simulated.The results corresponded closely to the experimental results obtained via transmission electron microscopy and precession electron diffraction.Furthermore,by calculating the grain rotation and temperature rise inside the adiabatic shear band,the microstructural softening and thermal softening effects of typical heavily-deformed α grains were successfully decoupled.The results revealed that the microstructural softening stress was triggered and then stabilized(in general)at a relatively high value.This indicated that the mechanical strength was lowered mainly by the grain orientation evolution or dynamic recrystallization occurring during early plastic deformation.Subsequently,thermal softening increased linearly and became the main softening mechanism.Noticeably,in the final stage,the thermal softening stress accounted for 78.4% of the total softening stress due to the sharp temperature increase,which inevitably leads to the stress collapse and potential failure of the alloy. 展开更多
关键词 Titanium alloy Adiabatic shear band Multi-scale crystal plastic finite element method(cpfem) Orientation evolution Softening mechanism
原文传递
表面微空洞长大和相互作用的晶体有限元分析
14
作者 刘文辉 何圳涛 胡忠举 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期437-443,共7页
通过建立空洞长大和相互作用的3D模型,采用晶体塑性有限元模拟研究了FCC晶体表面空洞的长大和相互作用行为,分析了晶体取向和微空洞在表面的深度变化对表面空洞长大和相互作用的影响.模拟结果表明:晶体取向除了影响空洞形状和长大方向外... 通过建立空洞长大和相互作用的3D模型,采用晶体塑性有限元模拟研究了FCC晶体表面空洞的长大和相互作用行为,分析了晶体取向和微空洞在表面的深度变化对表面空洞长大和相互作用的影响.模拟结果表明:晶体取向除了影响空洞形状和长大方向外,还会影响空洞长大速度;总体而言,在固定位移边界条件下硬取向晶粒表面的空洞长大和相互作用大于软取向.随着空洞在单晶体表面深度的增加,空洞周围的最大塑性变形增加,变形局部化更加严重,空洞长大速度增加. 展开更多
关键词 空洞长大 相互作用 晶体塑性有限元 晶体取向
原文传递
模具通道夹角对纯钛ECAP变形织构演变影响的有限元分析 被引量:7
15
作者 陈晓奇 杨西荣 +2 位作者 刘晓燕 赵西成 吕梦南 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期975-981,共7页
基于晶体塑性有限元模型,采用ABAQUS商业软件对纯钛在模具通道夹角分别为90°,120°,135°时的单道次等径弯曲通道变形(ECAP)的织构演变进行模拟,研究通道夹角对纯钛ECAP变形织构演变的影响。同时利用90°模具实现纯钛... 基于晶体塑性有限元模型,采用ABAQUS商业软件对纯钛在模具通道夹角分别为90°,120°,135°时的单道次等径弯曲通道变形(ECAP)的织构演变进行模拟,研究通道夹角对纯钛ECAP变形织构演变的影响。同时利用90°模具实现纯钛的单道次ECAP变形,并采用X射线衍射(XRD)技术获得变形前后的极图分布。将实验与模拟结果比较,以验证模拟结果的可靠性。通过对ECAP变形规律及试样点极图分析,发现90°模具挤压时,柱面织构完全取代初始织构,形成B和C_2两种柱面织构,这与XRD实验结果基本一致,表明了模型的可靠性。模具通道夹角为120°时,形成了C_1和C_2两种柱面织构,但以C_2织构为主。模具通道夹角为135°时,开始出现较弱的C_1织构,仍以C_2织构为主,但接近通道外角的下表面仍存在初始织构。通过对纯钛在不同通道夹角的ECAP模具中变形后的数据分析,得出模具通道夹角为90°时工艺最佳。 展开更多
关键词 晶体塑性有限元模型 等径弯曲通道变形 织构演变 纯钛
原文传递
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部