【摘要】：研究在微細尺度下,有效模擬金屬材料變形尺度效應的數(shù)值方法。將四邊形面積坐標法與MSG應變梯度理論的本構(gòu)方程相結(jié)合,通過用戶子單元UEL加入到ABAQUS的數(shù)值模擬中。在有限元模擬過程中,采用傳統(tǒng)八節(jié)點等參元時常遇到網(wǎng)格嚴重畸變的問題,而基于四邊形面積坐標方法的單元卻在網(wǎng)格嚴重畸變時仍然能夠保持較高的精度,在非線性問題中有廣闊的應用前景,而且經(jīng)典理論無法解釋試驗中觀察到的尺寸效應現(xiàn)象,因此采用MSG塑性應變梯度理論的本構(gòu)方程解決尺度效應問題。應用文獻中的數(shù)據(jù)對電拋光鎳做數(shù)值模擬,以驗證新的理論模型的正確性,對JX-2管線鋼做試驗研究,并對所得的鐵素體、貝氏體、鐵素體和貝氏體的雙相體三種微觀組織進行數(shù)值模擬,對比試驗和模擬結(jié)果證明新的理論模型在工程中具有良好的可應用性,較傳統(tǒng)塑性理論能更好地預測試驗結(jié)果。
[Abstract]:A numerical method for simulating the scale effect of metal material deformation at micro scale is studied. The quadrilateral area coordinate method is combined with the constitutive equation of MSG strain gradient theory, and the user subelement UEL is added to the numerical simulation of ABAQUS. In the process of finite element simulation, the traditional eight-node isoparametric element often meets the problem of serious mesh distortion, but the element based on quadrilateral area coordinate method can still maintain a high accuracy when the mesh is seriously distorted. There is a broad application prospect in nonlinear problems, and the classical theory can not explain the phenomenon of size effect observed in the experiment. Therefore, the constitutive equation of MSG plastic strain gradient theory is used to solve the scale effect problem. In order to verify the correctness of the new theoretical model, the numerical simulation of electropolishing nickel was carried out by using the data in the literature. The experimental study on JX-2 pipeline steel was carried out, and the ferrite, bainite, and bainite were obtained. Three kinds of microstructures of ferrite and bainite are numerically simulated. The comparison and simulation results show that the new theoretical model has good applicability in engineering and can predict the test results better than the traditional plastic theory.
【作者單位】： 北京科技大學數(shù)理學院;
【分類號】：TG142.1

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【共引文獻】

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本文編號：2238358