杨合
,
武川
,
李宏伟
,
樊晓光
,
张大伟
,
吉喆
中国材料进展
综述了钛合金塑性成形关键技术的发展状况.重点介绍了成形与微观组织演化的研究与发展.在成形方面,主要讨论了省力成形技术在钛合金大型复杂构件成形中的应用,并给出了相关的实例,如钛合金构件的等温成形、连续/间断局部加载成形等;讨论了精确成形技术中的回弹控制与工艺优化等关键问题;在缺陷控制技术方面,主要讨论了如何控制裂纹出现及充填不满等问题;在微观组织演化方面,首先讨论了微观组织的演化机制,如织构与组织形态的演化;其次,讨论了微观组织演化的几种数值建模方法,如内变量法、晶体塑性理论及元胞自动机模型.最后,提出了钛合金构件塑性成形技术领域目前存在的问题与挑战.
关键词:
钛合金
,
等温局部加载
,
大型复杂构件
,
回弹控制
,
工艺优化
,
内变量法
,
晶体塑性有限元
,
元胞自动机
陈守东
,
刘相华
,
刘立忠
,
宋孟
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00264
为了定量描述晶粒取向和结构对极薄带轧制微观塑性变形非均匀性的影响, 采用晶体塑性有限元方法(CPFEM)和Voronoi图的多晶模型, 考虑试样尺寸、晶粒尺寸、晶体取向及其分布, 模拟了不同厚度Cu极薄带在相同压下率条件下的滑移与变形行为, 得到了介观尺度上Cu极薄带的微观应力-应变和启动滑移系分布. 模拟获得的应力-应变曲线和实验测得的曲线基本一致, 验证了晶体塑性有限元模型的准确性. 通过对40%压下率Cu极薄带轧制变形的研究表明, 无论是在晶粒内部还是在晶粒间, 材料内部的变形都非常不均匀, 这种不均匀性主要是由初始晶粒取向和结构不同、近邻晶粒取向差以及变形时滑移系的运动特性和晶粒旋转不同引起的. 滑移系首先在自由表面和晶界处被激活, 而后引起晶粒内部滑移系的启动与运动.
关键词:
极薄带轧制
,
晶体塑性有限元
,
晶粒各向异性
,
滑移系启动
肖纳敏
,
岳珠峰
,
兰勇军
,
佟铭明
,
李殿中
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.05.009
为了定量描述热变形奥氏体在介观尺度上微观变形的非均匀性,采用晶体塑性有限元方法(crystal plasticity finite elemetn method,CPFEM)模拟了C-Mn钢在不同变形条件下的变形行为,得到了在介观尺度上奥氏体的微观应力应变和变形储存能分布.模拟所得到的应力-应变曲线与文献测定的应力-应变曲线基本一致.通过对真应变为0.5,变形速率为50 s-1的热变形奥氏体的研究发现,即使在外部的均匀变形条件下,无论是在晶粒内部还是晶粒间,材料内部变形都非常不均匀.这种变形不均匀性主要是由晶粒的初始取向不同,近邻晶粒的取向差,以及变形时滑移系的运动特性不同所引起的.本文定量描述了介观尺度上奥氏体变形储存能不均匀分布,为结合介观尺度组织模拟,实现组织演变的多尺度耦合计算提供了参考.
关键词:
晶体塑性有限元
,
热变形
,
奥氏体
,
变形储存能
郑成武
,
兰勇军
,
肖纳敏
,
李殿中
,
李依依
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.05.006
采用晶体塑性有限元(CPFEM)和元胞自动机(CA)耦合的方法模拟了热变形低碳钢的静态再结晶.CPFEM的计算结果定量描述了介观尺度上奥氏体变形储能的不均匀分布,为模拟再结晶的形核和长大提供了依据,从而在再结晶CA模型中考虑了不均匀变形的影响.模拟结果显示:变形储能分布不均匀使得再结晶在不同位置的形核密度不同,形核集中在晶界以及晶内储存能较大的区域;随着临界形核储能的降低,形核数量增加,再结晶晶核的位置分布趋于均匀.对不同形核判据下的再结晶动力学也作了讨论.
关键词:
晶体塑性有限元
,
变形储能
,
元胞自动机
,
静态再结晶
陈守东
,
刘相华
,
刘立忠
,
宋孟
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00264
为了定量描述晶粒取向和结构对极薄带轧制微观塑性变形非均匀性的影响,采用晶体塑性有限元方法(CPFEM)和Voronoi图的多晶模型,考虑试样尺寸、晶粒尺寸、晶体取向及其分布,模拟了不同厚度Cu极薄带在相同压下率条件下的滑移与变形行为,得到了介观尺度上Cu极薄带的微观应力-应变和启动滑移系分布.模拟获得的应力-应变曲线和实验测得的曲线基本一致,验证了晶体塑性有限元模型的准确性.通过对40％压下率Cu极薄带轧制变形的研究表明,无论是在晶粒内部还是在晶粒间,材料内部的变形都非常不均匀,这种不均匀性主要是由初始晶粒取向和结构不同、近邻晶粒取向差以及变形时滑移系的运动特性和晶粒旋转不同引起的.滑移系首先在自由表面和晶界处被激活,而后引起晶粒内部滑移系的启动与运动.
关键词:
极薄带轧制
,
晶体塑性有限元
,
晶粒各向异性
,
滑移系启动
丛述玲
,
金成
兵器材料科学与工程
基于Voronoi算法对铝合金焊接接头进行细观组织建模,构建三维等轴晶、柱状晶区结合区域的多晶模型.结合接头初始晶粒取向,并将其赋予到多晶模型中.运用晶体塑性理论,编写用户自定义材料子程序,对焊态下及经腐蚀后的接头在拉伸状态下的细观应力分布进行数值模拟研究.结果表明:在拉伸形变的过程中,接头细观最大应力出现在柱状晶区、等轴晶结合区域,并且随着腐蚀的平均深度和表面损伤度增加,蚀坑边缘产生应力突变,其应力峰值变大,容易成为裂纹起裂的源头.
关键词:
铝合金焊接接头
,
腐蚀
,
多晶模型
,
晶体塑性有限元
,
细观应力
郑成武
,
兰勇军
,
肖纳敏
,
李殿中
,
李依依
金属学报
采用晶体塑性有限元(CPFEM)和元胞自动机(CA)耦合的方法模拟了热变形低碳钢的静态再结晶. CPFEM的计算结果定量描述了介观尺度上奥氏体变形储能的不均匀分布, 为模拟再结晶的形核和长大提供了依据, 从而在再结晶CA模型中考虑了不均匀变形的影响.模拟结果显示：变形储能分布不均匀使得再结晶在不同位置的形核密度不同, 形核集中在晶界以及晶内储存能较大的区域；随着临界形核储能的降低, 形核数量增加, 再结晶晶核的位置分布趋于均匀. 对不同形核判据下的再结晶动力学也作了讨论.
关键词:
晶体塑性有限元
,
crystal plasticity finite element model
,
stored energy
肖纳敏
,
岳珠峰
,
兰勇军
,
佟铭明
,
李殿中
金属学报
为了定量描述热变形奥氏体在介观尺度上微观变形的非均匀性, 采用晶体塑性有限元方法(crystal plasticity finite element method, CPFEM)模拟了C-Mn钢在不同变形条件下的变形行为, 得到了在介
观尺度上奥氏体的微观应力应变和变形储存能分布。模拟所得到的应力-应变曲线与文献测定的应力-应变
曲线基本一致。通过对真应变为0.5, 变形速率为50s-1的热变形奥氏体的研究发现即使在外部的均匀变形条
件下, 无论是在晶粒内部还是晶粒间, 材料内部的变形都非常不均匀。这种变形不均匀性主要是由晶粒的初始取向不同, 近邻晶粒的取向差, 以及变形时滑移系的运动特性不同所引起的。本文定量描述了介观尺度上奥氏体变形储存能不均匀分布, 为结合介观尺度组织模拟, 实现组织演变的多尺度耦合计算提供了参考。
关键词:
晶体塑性有限元
,
null
,
null
