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耦合孪生晶体塑性模型硬化参数的灵敏度分析  
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【英文篇名】 Sensitivity analysis of hardening parameters in the crystal plasticity model exhibiting deformation twinning
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【作者】 杨竞; 黄杰; 孙朝阳; 郭宁; 王斌;
【英文作者】 YANG Jing; HUANG Jie; SUN Chao-yang; GUO Ning; WANG Bin; School of Mechanical Engineering; University of Science and Technology Beijing; Baoshan Iron & Steel Co.Ltd.;
【作者单位】 北京科技大学机械工程学院; 宝山钢铁股份有限公司;
【文献出处】 工程科学学报 , Chinese Journal of Engineering, 编辑部邮箱 2015年 08期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 孪生; 晶体塑性; 本构模型; 灵敏度分析; 硬化参数;
【英文关键词】 twinning; crystal plasticity; constitutive models; sensitivity analysis; hardening parameters;
【摘要】 基于经典晶体塑性理论,建立了耦合孪生的晶体塑性本构模型并进行了全隐式积分的数值实现.该本构模型采用饱和硬化法则,并采用孪生阻力与滑移硬化之间的正比关系来描述孪生对滑移硬化影响及孪生硬化行为.针对该本构模型的13个参数,结合各参数物理意义提出了参数的分类确定方法.以孪生诱导塑性(TWIP)钢Fe-22Mn-0.6C为例,着重对硬化参数的局部灵敏度进行了分析,研究了各硬化参数对宏观力学响应、孪生激活和演化的影响,根据变形机制的不同宏观变形过程可区分为孪生硬化阶段和孪生硬化失效阶段,进而给出了硬化参数确定的步骤及其建议取值范围.结果表明:初始滑移阻力与屈服极限线性相关,取值范围在80~160 MPa之间;孪生硬化指数增大使得孪生硬化阶段减弱,其取值范围应在0~3之间;孪生阻力与滑移阻力比值增大,则孪生增长率降低,硬化率拐点后移,直至拐点消失,其取值范围在1~1.3之间.
【英文摘要】 A crystal plasticity model exhibiting deformation twinning is introduced based on the classical crystal plasticity theory,and its numerical implementation is conducted in which a fully implicit integration procedure is employed. In this constitutive model,the saturation-type hardening law is adopted and the direct proportion relationship between twin resistance and slip hardening is used to describe the effect of twinning on slip hardening and twin hardening. By considering the physical meaning of all the 1...
【基金】 国家自然科学基金资助项目(51105029,51575039); 国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金资助项目(U1330121); 非线性力学国家重点实验室开放基金资助项目(LNM201512); 北京市自然科学基金资助项目(3112019); 北京市教委重点基金资助项目(KZ201010005002)
【更新日期】 2015-09-15
【分类号】 TG111
【正文快照】 将非线性有限元与晶体塑性理论相结合,可以很好地再现材料的宏观力学响应[1]、各向异性、织构的形成演化[2-3]以及制耳特征,因而被广泛地用于金属塑性成形的模拟.经典的晶体塑性理论是以位错滑移理论为基础的,其主要是考虑滑移对塑性变形的贡献.但是,滑移并不是多晶材料塑性变?

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