Tytuł pozycji:
Crystal plasticity elastic-plastic rate-independent numerical analyses of pollycrystalline materials
Macroscopic analyses of plastic forming processes give only the overall description of the problem without the consideration of mechanisms of plastic deformation and the microstructure evolution. For the consideration of these processes, numerical simulations within crystal plasticity include the change of texture, anisotropy, and strain hardening of the material are used. In this paper, a crystal plasticity rate-independent model proposed by Anand and Kothari is applied for numerical analyses of polycrystalline materials. The slip was considered as the main mechanism of the plastic deformation. Basic constitutive equations of crystal plasticity for large deformation theories are presented. The selected results of elastic-plastic problems obtained using both macro- and micro- scales software for the explicit and implicit integration are featured here. The heterogeneous distribution of strain and stress in different grains are obtained, which is associated with the various crystal orientation. The crystal plasticity modelling of materials subject to plastic deformation involves not only the information about the change of a material’s shape in a macro-scale, but also describes the phenomena occurring in material in a micro-scale.
Analizy makroskopowe procesów przeróbki plastycznej prezentują jedynie ogólny zarys rozważanego problemu, bez uwzględnienia mechanizmów odkształcenia plastycznego oraz ewolucji mikrostruktury. W celu rozważania procesów przeróbki plastycznej stosowane są symulacje numeryczne w ramach teorii plastyczności kryształów uwzgledniające zmianę tekstury, anizotropię oraz umocnienie odkształceniowe. W artykule zaprezentowano zastosowanie modelu Ananda i Kothari w ramach teorii plastyczności kryształów niezależnej od prędkości odkształcenia do rozwiązywania analiz numerycznych dla materiałów polikrystalicznych. W badaniach uwzględniono poślizg dyslokacyjny jako główny mechanizm odkształcenia plastycznego. Zaprezentowano wybrane rezultaty dla problemów sprężysto-plastycznych uzyskane zarówno w skali makro, jak i mikro- dla całkowania typu explicit i implicit. Uzyskano niejednorodny rozkład naprężenia i odkształcenia w poszczególnych ziarnach, związany z różną orientacją kryształów. Modelowanie numeryczne zzastosowaniem teorii plastyczności kryształów dla materiałów poddanych plastycznemu odkształceniu dostarcza nie tylko informacje o zmianie kształtu materiału w skali makro, ale także opisuje zjawiska zachodzące w materiale w skali mikro-.
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).
