為研究取向晶粒簇對(duì)鐵素體不銹鋼成形表面起皺的影響,采用有限元軟件ABAQUS構(gòu)建有限元模型,通過(guò)UMAT子程序編寫(xiě)多晶體塑性變形本構(gòu)方程。首先,對(duì)CHAO H C、TAKECHI H和WRIGHT R N等提出的經(jīng)典理論模型進(jìn)行了晶體塑性有限元計(jì)算,發(fā)現(xiàn)在變形過(guò)程中不同取向晶粒簇處的正應(yīng)變E33和剪切應(yīng)變E13不同,進(jìn)而形成表面條紋褶皺。其次,將EBSD測(cè)試獲得的代表性晶粒簇引入模型中,計(jì)算發(fā)現(xiàn)相對(duì)于具有<001>//ND織構(gòu)取向的單元,具有<111>//ND織構(gòu)取向的單元變形時(shí)沿著ND方向收縮量更小,且在剪切應(yīng)變的作用下發(fā)生了扭轉(zhuǎn),形成波浪起伏的變形表面。通過(guò)對(duì)比具有取向晶粒簇和隨機(jī)取向模型變形后的表面輪廓,進(jìn)一步證實(shí)了晶粒細(xì)化和削弱鐵素體不銹鋼板的取向晶粒簇將有利于降低其成形過(guò)程的表面起皺。

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【部分圖文】：

圖1 有限元模型的邊界條件

其中，U1、U2和U3分別為橫向、軋向和法向，UR1、UR2和UR3分別為以U1、U2和U3為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)自由度。RP-1和RP-2分別為對(duì)面2和面3進(jìn)行耦合約束，通過(guò)對(duì)RP-1和RP-2施加邊界條件對(duì)面2和面3進(jìn)行約束。變形是通過(guò)控制RP-1在U2方向上的位移實(shí)現(xiàn)的，變形量為2....

圖2 20%變形量下CHAO H C模型模擬結(jié)果

本文針對(duì)CHAOHC[4]提出的理論重新構(gòu)建有限元模型，計(jì)算結(jié)果如圖2a所示。變形過(guò)程中<001>//ND取向沿著ND方向的收縮遠(yuǎn)大于<111>//ND取向，而在TD方向<111>//ND取向的收縮程度要大于<001>//ND取向，因此<111>//ND組元在變形過(guò)程中會(huì)發(fā)生....

圖3 20%變形量下TAKCHI H模型模擬結(jié)果

WRIGHTRN[6]的模型是以為基體，植入晶粒簇觀察不同取向間變形過(guò)程中的協(xié)調(diào)性問(wèn)題。WRIGHTRN[6]提出為滿(mǎn)足協(xié)調(diào)性問(wèn)題，塑性應(yīng)變比低的取向帶在變形過(guò)程中會(huì)沿ND方向發(fā)生隆起。如圖4b所示，當(dāng)TD方向的運(yùn)動(dòng)不被限制時(shí)，基體和晶粒簇之間由于協(xié)調(diào)作用正應(yīng)變差別不大，....

圖4 20%變形量下WRIGHT R N模型模擬結(jié)果

本文主要研究微區(qū)取向分布特征對(duì)表面起皺的影響，模型中網(wǎng)格尺寸與EBSD測(cè)試步長(zhǎng)一致(同為5μm)，每一個(gè)網(wǎng)格對(duì)應(yīng)一個(gè)晶體取向，晶粒尺寸由網(wǎng)格區(qū)域取向差間接定義。為研究晶粒簇對(duì)起皺的影響，對(duì)鐵素體不銹鋼樣品的EBSD結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行挑選，如圖5所示，獲得取向接近于<001>//ND(....

本文編號(hào)：4046349