冲击加载下多晶铝的晶体塑性有限元模拟-中文知识网

冲击加载下多晶铝的晶体塑性有限元模拟

作者：

叶常青 1 陈然 1 刘桂森 1 刘静楠 1 胡建波 2 俞宇颖 2 王栋 3 陈开果 4 沈耀 1
作者单位：

1 上海交通大学材料科学与工程学院 2 中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室 3 西北核技术研究院 4 国防科技大学物理系
摘要：

在多晶材料中，不同取向晶粒间的晶界往往对材料在冲击加载下的动力学响应有极大的影响。在单晶晶体塑性模型的基础上，通过考虑晶界与位错相互作用的微观机理，建立了一个包含晶界阻力、几何必需位错以及背应力的多晶晶体塑性模型，并模拟研究了基于Voronoi几何模型的多晶铝在冲击加载下的力学响应。结果表明：冲击波后的晶界单元存在极高的残余剪应力，而晶粒内部单元的剪应力趋近于零；晶界附近存在较大的塑性变形梯度，产生大量沿晶界分布的几何必需位错和背应力；由滑移不连续性引起的晶界阻力是造成冲击波后大量残余剪应力的主要因素，而几何必需位错和背应力对剪应力松弛程度的影响较小。
关键词：

晶体塑性,冲击加载,晶界效应,晶界阻力,几何必需位错,背应力
刊名：

高压物理学报
刊期：

2022年第36卷第6期
栏目：

高压下物质的动态响应
基金资助：

科学挑战专题(TZ2018001)
分类号：

O347.3,O521.2
DOI：

10.11858/gywlxb.20220605
页数：

13
页码：

139-151