金属学报  2006, Vol. 42 Issue (7): 781-784

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应变梯度塑性理论模拟晶粒尺寸对铝多晶体强度的影响

周 丽 李守新 柯 伟

中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室; 沈阳 110016

Simulation of Effects Of Grain Scale on Al Polycrystal Strength Using Strain Gradient Plasticity Concept

ZHOU Li; LI Shouxin; KE Wei

Shenyang National Laboratory for Materials Science;Institute of Metal Research;

周丽; 李守新; 柯伟 . 应变梯度塑性理论模拟晶粒尺寸对铝多晶体强度的影响[J]. 金属学报, 2006, 42(7): 781-784 .
, , . Simulation of Effects Of Grain Scale on Al Polycrystal Strength Using Strain Gradient Plasticity Concept[J]. Acta Metall Sin, 2006, 42(7): 781-784 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(619 KB)   摘要: 为了研究晶粒尺寸对材料强度的影响, 本文采用经典塑性理论与基于机制的应变梯度塑性理论对不同晶粒尺寸铝多晶的应力应变相应进行了模拟分析。结果表明：基于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。晶粒直径是20um的应力应变曲线稍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，应变梯度对应力的贡献逐渐减小。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直线非常吻合。 Abstract：In order to investigate the effect of grain size on the material strength，in this work, we use the classical plasticity theory and the mechanism-based strain gradient plasticity theory to simulate the stress-strain of Al polycrystals of different grain size. The results indicate that the plastic work hardening of the stress strain curves predicted by the mechanism-based strain gradient constitutive equation indeed increase with the decrease in grain size. The stress-strain curve for grain diameter d=20um is slightly above that predicted by classical plasticity theory, this is to show further that with the increase of grain size, the contribution of strain gradient to the stress is decrease. At the same time, the fit line of the yield strength and grain size by the computing is consistent with the Hall-Petch line. Key words： 收稿日期: 2005-08-19      ZTFLH:  TG113   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 周丽 李守新 柯伟 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2006/V42/I7/781 [1] Fleck N A,Muller G M,Ashby M F,Hutchinson J W.Acta Metall Mater, 1994; 42: 475 [2] Stolken J S,Evans A G.Acta Mater,1998; 46: 5109 [3] Lloyd D J. Int Mater Rev, 1994; 39: 1 [4] Xue Z, Huang Y, Li M. Acta Mater, 2002; 50: 149 [5] Fleck N A, Hutchinson J W. J Mech Phys Solids, 1993;41: 1825 [6] Cheong K S, Busso E P, Arsenlis A. Int J Plast, 2005; 21:1797 [7] Huang Y, Xue Z, Gao H, Nix W D, Xia Z C. J Mater Res,2000; 15: 1786 [8] Saha R, Xue Z, Huang Y, Nix W D. J Mech Phys Solids, 2001; 49: 1997 [9] Gao H, Huang Y, Nix W D, Hutchinson J W. J Mech Phys Solids, 1999; 47: 1239 [10] Saada G. Mater Sci Eng, 2005; A400-401: 146; [1] 张子轩, 于金江, 刘金来. 镍基单晶高温合金DD432的持久性能各向异性[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1559-1567. [2] 张利民, 李宁, 朱龙飞, 殷鹏飞, 王建元, 吴宏景. 交流电脉冲对过共晶Al-Si合金中初生Si相偏析的作用机制[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1624-1632. [3] 周婷婷 赵福祺 周洪强 张凤国 殷建伟. 含He泡液态金属铝动态拉伸断裂机制与损伤模型研究[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [4] 杜银 李涛 裴旭辉 周青 王海丰. TiZrHfCuBe高熵非晶合金的纳米划痕力学行为[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [5] 李赛, 杨泽南, 张弛, 杨志刚. 珠光体-奥氏体相变中扩散通道的相场法研究[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1376-1388. [6] 杜金辉, 毕中南, 曲敬龙. 三联冶炼GH4169合金研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1159-1172. [7] 张海峰, 闫海乐, 方烽, 贾楠. FeMnCoCrNi高熵合金双晶微柱变形机制的分子动力学模拟[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1051-1064. [8] 刘光辉 王卫国 Gregory S Rohrer 陈松 林燕 童芳 冯小铮 周邦新. 高温压缩变形Al-Zn-Mg-Cu合金动态再结晶后的{111}/{111}近奇异晶界[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [9] 王宗谱, 王卫国, Rohrer Gregory S, 陈松, 洪丽华, 林燕, 冯小铮, 任帅, 周邦新. 不同温度轧制Al-Zn-Mg-Cu合金再结晶后的{111}/{111}近奇异晶界[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 947-960. [10] 李殿中, 王培. 金属材料的组织定制[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 447-456. [11] 王瀚铭 杜银 裴旭辉 王海丰. 共晶组织强化NbMoZrVSix难熔高熵合金的摩擦磨损性能及磨损机理研究[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [12] 于云鹤 谢勇 陈鹏 董浩凯 侯纪新 夏志新. 316L不锈钢表面激光熔化沉积CoCrNiCu中熵合金的界面相容性研究[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [13] 张金钰, 屈启蒙, 王亚强, 吴凯, 刘刚, 孙军. 金属/高熵合金纳米多层膜的力学性能及其辐照效应研究进展[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1371-1384. [14] 赵永好, 毛庆忠. 纳米金属结构材料的韧化[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1385-1398. [15] 李小琳, 刘林锡, 李雅婷, 杨佳伟, 邓想涛, 王海丰. 单一 MX 型析出相强化马氏体耐热钢力学性能及蠕变行为[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1199-1207. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed