基于低阶应变梯度理论的Ni微圆柱体塑性变形有限云分析
会议名称：
第十一届南方计算力学学术会议（SCCM-11）
会议时间：
2017-10-20 00:00:01
摘要：
基于微观机制的应变梯度塑性理论大体上可以分为包含有高阶应力的高阶应变梯度理论与不包含高阶应力的低阶应变梯度理论。本文基于Taylor位错硬化模型,在常规晶体塑性理论框架下构建了应变梯度变化率与应变率之间的关系,开辟了应变梯度塑性理论从高阶到低阶转变的新途径。基于该低阶应变梯度晶体塑性理论,提出了包括应力增量、应变增量以及其它状态变量的显式算法,通过将该算法植入到有限元子程序中,进而模拟了直径处于20μm附近金属单晶圆柱体的轴向压缩过程。将模拟结果分别与常规的晶体塑性有限元计算结果和已有的微压缩实验测试结果进行比较,结果表明:1)在不考虑应变梯度效应时,新模型计算结果与常规晶体塑性有限元计算结果基本一致,证明了有限元算法的准确性和有效性;2)在考虑应变梯度效应条件下,相比较常规晶体塑性有限元预测的微柱体塑性变形形貌,新模型预测结果与微压缩实验结果具有更高的相似度,这表明微圆柱体塑性变形存在着较为显著的应变梯度效应。
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