周丽
,
李守新
,
黄树涛
功能材料
运用基于细观机制的应变梯度塑性理论模拟了不同晶粒尺度、不同第二相颗粒直径及体积分数的铝合金应力应变曲线.结果表明,在相同条件下,随着第二相颗粒直径的减小,或随着第二相体积分数的增加,合金的强度明显增强.相反,随着第二相颗粒体积分数的增加,或随着第二相颗粒直径的减小,合金的均匀延伸率均有所下低.同时对不同晶粒尺寸的铝合金应力应变相应的分析表明,第二相颗粒分布的不均匀性对其力学性能也有一定的影响.
关键词:
应变梯度塑性
,
有限元
,
铝合金
,
尺寸效应
周丽
,
李守新
,
柯伟
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.07.019
采用经典塑性理论与基于微观机制的应变梯度(MSG)塑性理论对不同晶粒尺寸铝多晶的应力-应变关系进行了模拟分析.结果表明:基于微观机制的应变梯度本构方程所得的应力-应变曲线中,随着晶粒尺寸的减小,塑性应变功明显增加.晶粒直径为20μm的应力-应变曲线稍高于经典塑性理论得到的曲线,这进一步说明随着晶粒尺寸的增大,应变梯度的贡献逐渐减小.同时计算所得的屈服强度与晶粒尺度关系拟合的直线与铝晶体的Hall-Petch直线比较吻合.
关键词:
应变梯度塑性
,
经典塑性
,
有限元
,
铝多晶
,
尺寸效应
吴波
,
魏悦广
,
谭建松
,
王建平
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.09.009
提出了一种针对超细晶和纳米晶金属(主要是fcc金属)晶间断裂的微结构计算模型,即采用基于机制的应变梯度塑性(CMSG)理论描述晶粒内部材料塑性变形过程中的变形、强化和尺度效应;采用黏聚力界面模型来模拟晶界的滑移和分离现象,以及晶间裂纹的萌生和演化,直至晶间断裂导致的材料失效.利用该计算模型模拟了纳米晶Ni的拉伸实验过程,对纳米晶Ni宏观力学行为和晶间微裂纹萌生与扩展之间的关系进行了研究,验证了针对超细晶和纳米晶力学性能的计算模型的有效性;同时,模拟结果表明,非均匀塑性变形导致高应变梯度效应,晶粒塑性变形强化显著,使晶界主导的变形机制对纳米晶金属的整体力学性能产生重要影响.
关键词:
纳米晶
,
晶间断裂
,
应变梯度塑性
,
有限元模拟
