Constraint and size effects in confined layer plasticity
Constraint and size effects in confined layer plasticity
复制标题
约束层塑性中的约束和尺寸效应
DOI：
10.1016/j.jmps.2021.104328
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发表时间：
2021
影响因子：
5.3
通讯作者：
Alan Needleman
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mitsutoshi Kuroda;Viggo Tvergaard;Alan Needleman
平面应变有限元分析用于模拟Mu等人（2014，2016）的实验，用于弹性固体之间的薄金属层。薄金属层经历弹塑性变形，在此通过应变梯度塑性建模，而固体的其余部分仅弹性变形。假设为平面应变，并考虑有限应变。带界面处的微观边界条件初始取为零塑性应变增量，但当界面处的塑性应变梯度超过临界值时，允许界面处发生塑性应变。当窄金属带相对于固体压缩方向倾斜45°时，带中产生简单剪切，预测与无限带的一维分析相当相似。对于90°带，弹性部分对塑性流动有明显的约束作用，应力场沿带沿着不均匀，平均名义压应力对层厚和试样宽度有很强的敏感性。与Mu et al.（2014，2016）的实验观察结果非常好的定性，在某些情况下定量一致。考虑到其他带角，平均名义剪应力和平均名义压应力均随带角变化。
Plane strain finite element analyses are used to model the experiments of Mu et al. (2014, 2016) for a thin metal layer confined between elastic solids. The thin metal layer undergoes elastic–plastic deformations, here modeled by strain gradient plasticity, while the rest of the solid deforms only elastically. Plane strain is assumed and finite strains are accounted for. The microscopic boundary condition at the band interface is initially taken to be zero plastic strain increment, but plastic straining at the interface is allowed when the plastic strain gradient at the interface has exceeded a critical value. When the narrow metal band is inclined 45° relative to the direction of compression of the solid, simple shear develops in the band and predictions are rather similar to those of a one-dimensional analysis for an infinite band. For a band at 90° the elastic parts give significant constraint on plastic flow, the stress fields are non-uniform along the band and the average nominal compressive stress shows strong sensitivity to the layer thickness and to the width of the specimen. Remarkably good qualitative, and in some cases quantitative, agreement is found with the experimental observations of Mu et al. (2014, 2016). Considering also other band angles, both the average nominal shear and compressive stress show variations with the angle.
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DOI：
10.1115/1.4002210
发表时间：
2011
期刊：
Journal of Applied Mechanics
影响因子：
--
作者：
V. Tagarielli;N. Fleck
通讯作者：
N. Fleck
DOI：
10.1016/j.euromechsol.2019.02.006
发表时间：
2019
期刊：
European Journal of Mechanics - A/Solids
影响因子：
--
作者：
C. Dahlberg;M. Ortiz
通讯作者：
M. Ortiz
多晶铜薄膜的受限塑性流动对微观结构的依赖性
DOI：
--
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
Y. Mu;Xiaoman Zhang;J. Hutchinson;W. Meng
通讯作者：
W. Meng
DOI：
10.1016/s0022-5096(00)00080-6
发表时间：
2001-06-01
影响因子：
5.3
作者：
Kuroda, M;Tvergaard, V
通讯作者：
Tvergaard, V
具有角状效应的应变梯度塑性理论：基于热力学的扩展
DOI：
10.1007/s10704-015-0055-9
发表时间：
2015
期刊：
International Journal of Farcture
影响因子：
--
作者：
Ken Hirota;Kengo Shibaya;Masaki Kato;and Hideki Taguchi;西井 和晃，中村 尚，小川 史明;Mitsutoshi Kuroda
通讯作者：
Mitsutoshi Kuroda