![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/18721475/bg1.jpg)
第
35
卷第
2
期
太原科技大学学报
Vo
l. 35
No.2
2014
年
4
月
JOURNAL
OF TAIYUAN UNIVERSITY OF SCIENCE
AND
四
CHNOLOGY
Apr.2014
文章编号:
1673 - 2057
(2014)
02
- 0119 -
04
纯铝弯曲的单晶体塑性有限元模拟
王琦,黄庆学,马立东
(太原科技大学材料科学与工程学院,太原
030024)
摘
要:借助有限元软件
ABAQUS
前处理功能建立铝板的几何模型,构建了纯铝羊晶模型的用户材
料子程序,并将其嵌入到
ABAQUS
有限元程序中,实现对铝板弯曲过程的模拟。该模拟过程分析了在采
用羊晶体塑性本构理论不同压下程度的铝板弯曲情况,得出在采用单晶模型理论时能够很好的反映出
材料变化的不均匀性,以及压下程度的不同对滑移系启动的影响。
关键词:铝板;弯曲模拟;羊晶体塑性理论;有限元,模拟
中图分类号
:TG389
文献标志码
:A
doi:
10.
3969/j.
issn.
1673-2057.2014.02.009
随着计算机科学技术的发展,计算机仿真技术
的日趋成熟,以及可视化工具的出现,材料细观角
度的有限元模拟已经成为研究的热点。从晶体塑
性理论出发建立晶体塑性模型,并将晶体塑性模型
有限元结合,即晶体塑性有限元
(Crystal
Plastícíty
Fínite Element Method
, CPFEM)
,从细观方面了解材
料的变形机理从而能更好的把握材料的宏观性能,
对强化材料,指导材料的塑性加工,塑性成型具有
更为重要的意义。本文通过晶体塑性有限元的方
法对铝板弯曲过程晶粒的滑移和变形过程进行了
有限元模拟。
由
Hill
和阳
ce
提出
[1-3]
最初的
CPFEM
基础理
论,主要依据的是晶体塑性变形的
Schmid
定律。后
来研究人员又提出了完整的率相关材料本构理论,
其将单晶体塑性变形的产生归结于特定滑移系上
收稿日期
:2013-11"()6
基金项目:国家重点基础研究发展计划资助项目
(2011CB612204
)
的位错运动,将自硬化和潜在硬化速率引人到晶体
塑性本构关系中,对相同滑移系和不同滑移系上位
错的相互作用进行描述。在国内晶体塑性理
论和研究应用方面起步较晚,虽然如此,但是国内
研究人员到目前为止也做了许多有意义的工作。
例如,
1997
年,董湘怀等[叫开发了基于晶体塑性理
论的板料成形过程的动力显式有限元分析程序,对
单晶体和多晶体的塑性失稳以及织构对板材成形
性能的影响进行了深人地研究。冯露等
[7]
通过
ABAQUS/STANDARD
用户材料接口
UMAT
做了对
材料本构关系的分析,提出了对单晶体粘塑性滑移
本构关系的一种求解方法,能够计算非线性变形的
单晶体本构模型。
本文主要通过单晶体的塑性有限元理论开发
纯铝单晶体材料用户子程序,结合
ABAQUS
有限元
作者简介:王琦(1
986
-),男,硕士研究生,主要研究方向为冶金设备设计及控制。
show
that
there exísted some lower-energy sites and one possíble pathway paralleling
to
the As dimers in this sur-
face for the adsorption and diffusion of an extra As atom
, and the energy barrier for the diffusion of
As
atom
was
less than
O.
6 eV in the pathway.
Th
erefore , the As atoms are likely
to
form clusters in the pathway
at
ambient tem-
perature.
Key
words:
surface ,diffusion of an atom , molecular dynamics simulation