【摘要】：基于晶體塑性理論,建立了滑移和孿生機(jī)制耦合的孿生誘導(dǎo)塑性(TWIP)鋼單晶晶體塑性本構(gòu)模型,通過引入孿晶體積分?jǐn)?shù)及其飽和值,分別考慮了孿生對硬化及滑移的影響,對該本構(gòu)模型進(jìn)行數(shù)值實(shí)現(xiàn).并通過ABAQUS/UMAT平臺上的二次開發(fā),將其應(yīng)用于TWIP鋼單晶典型取向單向加載條件下的力學(xué)行為模擬.分析了單晶不同取向下塑性變形的微觀機(jī)理和滑移系、孿生系的啟動狀態(tài)及其對宏觀塑性的影響,尤其是模擬得到黃Cu取向和S取向加載過程的應(yīng)力突變,再現(xiàn)了Cu單晶實(shí)驗中的應(yīng)力陡降現(xiàn)象.結(jié)果表明,孿晶體積分?jǐn)?shù)較小時,對應(yīng)變硬化影響較小;隨著孿晶體積分?jǐn)?shù)的增加,對應(yīng)變硬化的影響逐漸明顯;當(dāng)孿晶體積達(dá)到一定量時,孿晶體積達(dá)到飽和,孿生增量為0,晶體滑移轉(zhuǎn)向,新的滑移系啟動,應(yīng)力突降.
[Abstract]:Based on the theory of crystal plasticity, a single crystal plastic constitutive model of twin induced plasticity of (TWIP) steel coupled with slip and twinning mechanism is established. By introducing the twin volume fraction and its saturation value, the effects of twin on hardening and slip are considered, respectively. The numerical realization of the constitutive model is carried out. Through the secondary development on ABAQUS/UMAT platform, it is applied to the mechanical behavior simulation of TWIP steel under unidirectional loading with typical single crystal orientation. The microcosmic mechanism of plastic deformation in single crystal with different orientations, the slip system, the starting state of twin system and their effects on macro plasticity are analyzed. Especially, the stress abrupt changes in the loading process of yellow Cu orientation and S orientation are simulated. The stress drop phenomenon in Cu single crystal experiment is reappeared. The results show that the small volume fraction of twins has little effect on strain hardening, and with the increase of twin volume fraction, the effect of twin volume fraction on strain hardening becomes more and more obvious. When the twin volume reaches a certain amount, the twin volume reaches saturation, the twinning increment is 0, the crystal slip turns, the new slip system starts up, and the stress drops abruptly.
【作者單位】： 北京科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金委員會-中國工程物理研究院聯(lián)合基金項目U1330121 國家自然科學(xué)基金項目51105029 北京市自然科學(xué)基金項目3112019資助~~
【分類號】：TG142.1

【參考文獻(xiàn)】

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【二級參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2442139