粘塑性自洽多晶體塑性模型VPSC(一)

粘塑性自洽多晶體塑性模型(Visco-plasitic Self Consistant,VPSC)是由美國Los Alamos國家實驗室的C.N. TOME 教授和R.A. Lebensohn教授聯合開發的,最早開發於20世紀90年代初期,後來經過多個版本的升級,現在已經很完善。VPSC適用於各種金屬材料(如鋁合金、鋼材、鎂合金),各種加載方式(如單向拉伸、單向壓縮、剪切、平面應變、雙向拉伸等)下的宏觀力學性能和微觀結構演化模擬,也可以針對多相金屬(如雙相鋼等)。

與宏觀本構模型不同,VPSC不僅能夠模擬變形過程中材料宏觀力學性能的演化過程,還可以同時模擬材料內部由於變形引起的織構演化過程,實現宏觀與微觀結合,從而使我們更加深刻地理解材料的變形過程。例如對於初始隨機織構的奧氏體鋼,想知道其在單向拉伸和單向壓縮加載條件下,其宏觀流動應力和微觀織構演化過程,就可以通過設置合適的參數用VPSC實現,結果如下:

                                                               圖1. 隨機織構極圖

                                                 圖2. 單向壓縮過程等效應力-等效塑性應變曲線

                                                 圖3. 單向壓縮100%時的織構

                                          圖4. 單向拉伸過程等效應力-等效塑性應變曲線

                                          圖5. 單向拉伸變形100%時的織構

由此可見,對於不同的變形過程,雖然從流動應力結果上看是差不多的,但織構演變過程卻存在着非常大的差異性!除此之外,還可以看出,本文模擬的變形量達到100%,雖然實際過程中不一定會有如此大的變形量,但也足以看出VPSC在模擬大變形中的優越性!

最後,有晶體塑性模擬相關需求,歡迎通過微信公衆號聯繫我們.

微信公衆號:320科技工作室。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章