現(xiàn)代工業(yè)正在快速發(fā)展,工業(yè)材料的需求也日益嚴(yán)格,因此對金屬材料力學(xué)性能的研究也逐漸深入,現(xiàn)階段已經(jīng)將研究深入到微觀結(jié)構(gòu)。近30年,隨著有限元技術(shù)的不斷發(fā)展,研究者們將塑性細(xì)觀力學(xué)和有限元方法聯(lián)系在一起,實(shí)現(xiàn)了晶體變形在有限元軟件的模擬。此外,電子背散射衍射也成為晶體細(xì)觀力學(xué)研究極為重要的檢測工具,為金屬材料晶體結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究做出了突出的貢獻(xiàn)。本文通過將晶體塑性理論嵌入到有限元軟件Abaqus中,結(jié)合電子背散射衍射技術(shù),分別研究了晶體取向?qū)尉w和多晶體的影響。首先通過Abaqus中的用戶子程序建立了基于面心立方晶體塑性理論的有限元模型,將銅單晶的實(shí)驗(yàn)參數(shù)賦予給有限元模型,將單晶體模擬拉伸后的應(yīng)力應(yīng)變曲線與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)結(jié)果差別不大,表明建立的面心立方晶體有限元模型時符合實(shí)際工程的。當(dāng)改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)中的晶體取向時,單晶體的應(yīng)力應(yīng)變分布也發(fā)生變化,證明了單晶體的各向異性。因此將晶體取向作為變量,計算晶體取向?qū)?yīng)的施密特因子,得到施密特因子和晶體屈服應(yīng)力呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,與施密特定律一致,這表明晶體取向是會影響單晶體的力學(xué)性能的。以單晶體的有限元模型為基礎(chǔ),通過Matlab中的voro... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景介紹
    1.2 連續(xù)介質(zhì)力學(xué)基礎(chǔ)
    1.3 晶體學(xué)基礎(chǔ)
        1.3.1 晶體學(xué)概念
        1.3.2 面心立方晶體
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
2 晶體塑性有限元方法
    2.1 有限元思想
        2.1.1 Abaqus軟件
        2.1.2 用戶子程序UMAT
    2.2 晶體變形過程
        2.2.1 晶體缺陷
        2.2.2 單晶體塑性變形
        2.2.3 多晶體塑性變形
    2.3 晶體塑性理論
        2.3.1 運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)
        2.3.2 硬化規(guī)律
    2.4 晶體塑性有限元數(shù)值解法
        2.4.1 向前梯度時間積分
        2.4.2 增量公式
    2.5 本章小結(jié)
3 單晶銅的單軸拉伸過程模擬
    3.1 引言
    3.2 單晶體模擬過程
        3.2.1 材料基本信息
        3.2.2 晶體塑性有限元模擬
        3.2.3 結(jié)果與討論
    3.3 各向異性
    3.4 方位因子與屈服強(qiáng)度關(guān)系
        3.4.1 施密特因子和屈服應(yīng)力的關(guān)系
        3.4.2 結(jié)果與討論
    3.5 本章小結(jié)
4 多晶鋁的單軸拉伸模擬
    4.1 引言
    4.2 EBSD技術(shù)及應(yīng)用
    4.3 多晶體模擬過程
        4.3.1 voronoi模型及有限元實(shí)現(xiàn)
        4.3.2 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于多相夾雜理論的水泥混凝土熱膨脹系數(shù)研究[D]. 吳小雙.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]面心立方多晶體塑性變形有限元模擬[D]. 伊興華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3017985