Triple-scale Dislocation-crystal Plasticity Modeling for Evaluation on Mechanical Properties of Ultrafine-Grained Metal

用于评估超细晶金属力学性能的三尺度位错晶体塑性模型

• 批准号: 21560100
• 负责人: SHIZAWA Kazuyuki
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21560100/
• 关键词: 材料設計・プロセス・物性・評価; 非線形計算固体力学; 超微細粒金属; マルチスケール; 結晶塑性; GN転位; 均質化法; 降伏点降下; リューダース帯; バイモーダル構造; 超徴細粒金属; 寸法効果

In this study, it has been succeeded that peculiar mechanical behaviors occurring in f. c. c. ultrafine-grained metals, i. e., increase of strength and decrease of ductility with decrease of grain size, yield stress drop and propagation of Luders band are computationally reproduced by using a critical resolved shear stress model proposed newly for situation of dislocation exhaustion and by developing a multiscale crystal plasticity model bridging three hierarchical scales, i. e., dislocation structure, grain aggregates and macroscopic structure through the homogenization method. Moreover, a mechanism of ductility improvement of bimodal structures with coarse grains dispersed in ultrafine-grained matrix is also discussed.

在这项研究中，已经成功地发现了特殊的力学行为发生在f。C. C.超细晶粒金属，即例如，采用新提出的位错耗尽临界分解剪应力模型，通过发展一个跨三个层次的多尺度晶体塑性模型，计算再现了强度随晶粒尺寸减小而增加、塑性随晶粒尺寸减小而降低、屈服应力下降和Luders带扩展的过程。例如，位错结构、晶粒团聚体和宏观结构。此外，还讨论了粗晶弥散于超细晶基体中的双峰组织改善塑性的机理。

项目成果

Simulation on Nanostructured Metals Based on Multiscale Crystal Plasticity Considering Effect of Grain Boundary

考虑晶界影响的多尺度晶体塑性纳米结构金属模拟

• DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.706-709.1751
• 发表时间: 2012
• 期刊: Materials Science Forum
• 作者: Aoyagi;Y.;Shimokawa;T.;Shizawa;K.;Kaji;Y.
• 通讯作者: Y.

FCC超微細粒金属の加工硬化特性に関するトリプルスケール転位-結晶塑性解析

FCC超细晶金属加工硬化性能的三尺度位错-晶体塑性分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 黒澤瑛介;小野貴裕;志澤一之
• 通讯作者: 志澤一之

A Triple-Scale GN Dislocation-Crystal Plasticity Simulation on Mechanical Properties of Ultrafine-Grained Metal

超细晶金属力学性能的三尺度 GN 位错晶体塑性模拟

• 发表时间: 2010
• 作者: Kurosawa;E.;Aoyagi;Y. and Shizawa;K.
• 通讯作者: K.

FCC超微細粒焼鈍材の降伏点降下現象に関するトリプルスケール転位-結晶塑性シミュレーション

FCC超细晶退火材料屈服点下降现象的三尺度位错-晶体塑性模拟

• 发表时间: 2010
• 期刊: 日本機械学会論文集A編
• 作者: 黒澤瑛介;青柳吉輝;只野裕一;志澤一之
• 通讯作者: 志澤一之

超微細粒金属の力学特性に関する擬似3次元トリプルスケール転位-結晶塑性解析

超细晶金属力学性能的伪三维三尺度位错晶体塑性分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 小野貴裕;黒澤瑛介;青柳吉輝;志澤一之
• 通讯作者: 志澤一之