IN718单晶微柱体锯齿状变形的晶体塑性分析

论文摘要

为较为准确可靠地预测IN718合金服役于各种复杂工况下的力学响应,开展了位移控制条件下微米尺寸IN718合金单晶锯齿状变形行为的理论建模研究工作.首先,基于微压缩测试的实验观察,建立了能够较为真实反映位移控制下晶体材料变形的"变形块-弹簧"力学分析模型.进而,通过分析晶体材料锯齿状变形行为中的应变强化、流动法则、加卸载准则以及应变突变判据等建模要素,构建了描述该行为的连续化晶体塑性本构理论模型之后,应用该模型分别研究了单滑移与双滑移取向的IN718合金单晶微柱体的轴向压缩响应,并与对应微压缩实验结果进行了比较.研究结果表明,基于上述理论模型预测的IN718单晶柱体轴向力学响应出现了加载、卸载以及应变突变3种变形方式,呈现出明显的锯齿状变形行为,与对应实验测试结果具有很好的吻合性.基于连续介质框架构建的微尺度锯齿状塑性本构模型,可为经典的连续化晶体塑性理论在亚微米尺度领域的发展提供有力理论支撑.

论文目录

• 1 锯齿状塑性行为的力学分析模型
• 2 锯齿状晶体塑性理论模型
•   2.1 晶体塑性理论本构模型
•   2.2 流动法则
•   2.3 应变突变的判定
• 3 锯齿状塑性行为的微边界条件
•   3.1 加载段
•   3.2 应变突变
•   3.3 卸载段
• 4 算例
•   4.1 模型参数标定
•   4.2 单滑移取向
•   4.3 双滑移取向
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张旭,祝明昊,张万瑞,尚福林

关键词: 合金,微柱体,单晶,锯齿状行为,晶体塑性

来源: 哈尔滨工业大学学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 郑州大学力学与工程科学学院,西安交通大学航天航空学院,西北大学机械工程系

基金: 国家自然科学基金(11602225)

分类号: O73

页码: 46-50

总页数: 5

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