【摘要】：當(dāng)材料處于微尺度條件下,原有在宏觀尺度下與材料尺寸無關(guān)的一些力學(xué)性能將變得不再獨立,尺寸效應(yīng)表現(xiàn)的尤為明顯,而原有的各向同性的理論學(xué)說不能很好地解釋這種尺寸效應(yīng),無法在材料微加工時提供比較有效的指導(dǎo),這種情況促使了人們對材料微結(jié)構(gòu)理論的研究。細(xì)觀尺度下塑性分析理論的引入可以讓人們更好地認(rèn)識多晶材料的細(xì)觀塑性變形機理并對材料加工過程和產(chǎn)品質(zhì)量的提升提供相應(yīng)的參考。本文利用晶體塑性有限元法(CPFEM)從晶體學(xué)基本理論到本構(gòu)關(guān)系的有限元實現(xiàn)、多晶幾何建模和多晶體RVE、單、雙拉試件的有限元分析等方面對A6061鋁合金變形過程中的晶體取向、晶粒形貌、宏觀塑性變形等方面進(jìn)行了深入研究,討論微觀結(jié)構(gòu)變形對宏觀性能的影響,分析復(fù)雜加載條件下晶粒的變化。主要內(nèi)容如下:(1)基于晶體塑性本構(gòu)關(guān)系,利用ABAQUS用戶自定義子程序接口,通過編寫滿足用戶需要的UMAT并對其進(jìn)行調(diào)試和應(yīng)用于多晶體有限元分析,模擬結(jié)果表明,基于晶體塑性的本構(gòu)模型是描述微觀材料各向異性變形的有效工具和手段。(2)利用Matlab和Python方法進(jìn)行了多晶體的幾何建模,通過編寫腳本程序為晶粒賦予隨機取向,并在ABAQUS平臺上實現(xiàn)了多晶體模型有限元分析。實驗結(jié)果表明,Voronoi結(jié)構(gòu)的多晶體模型能夠較好地描述實際多晶體材料的整體宏觀外形和內(nèi)部晶粒微觀形貌,是一種有效的多晶體有限元模擬工具。(3)通過對多晶體RVE模型的有限元分析,描述各晶粒應(yīng)力、應(yīng)變的不均勻性,分析滑移系的啟動等現(xiàn)象。研究表明,材料在變形時,在晶界處會產(chǎn)生應(yīng)力集中、接觸壓力急劇變化等現(xiàn)象。通過對單拉、雙拉Voronoi多晶體試件有限元分析,考慮晶粒初始取向、晶粒形貌、空間位置等結(jié)構(gòu)對材料宏觀性能的影響。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB303

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 石景慧;杜娟;;有機銅修飾的八鉬酸銨晶體材料的合成、結(jié)構(gòu)及催化性能[J];吉林師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年04期

2 崔秀娜;;陶緒堂:創(chuàng)制“中國牌”晶體[J];山東畫報;2018年05期

3 尹璋琦;;時間晶體,把愛保存到宇宙盡頭之后[J];科學(xué)大眾(中學(xué)生);2017年06期

4 宗毳;毛衛(wèi)民;朱國輝;謝利;;基于晶體學(xué)模型估算單相多晶體材料屈服臨界分切應(yīng)力[J];塑性工程學(xué)報;2013年06期

5 趙衛(wèi)星;姜紅波;王艷;姜孌;馮國棟;溫普紅;;幾種新型功能晶體材料的研究[J];化學(xué)工程師;2011年07期

6 于吉紅;裘式綸;李激揚;徐如人;;多孔晶體材料的分子工程學(xué)研究[J];化學(xué)通報;2011年11期

7 林政;劉e，

本文編號：2604373