多晶体材料微观组织三维有限元建模方法

作者：李宏伟^*; 孙新新; 詹梅; 黄栋

来源：塑性工程学报, 2020, 27(07): 6-12.

• 塑性成形
• 多晶体材料
• 晶界
• 微观组织
• 多尺度建模

在总结分析现有多晶体材料微观组织三维有限元建模方法的基础上,提出了一种考虑真实晶粒与晶界形态的三维有限元建模方法,并以IMI834钛合金为例给出了详细的建模过程。通过连续切片方法与图像数值化方法构建了钛合金真实组织的三维有限元模型,并基于共用结点识别法生成了具有一定几何厚度的晶界单元,进而实现了IMI834钛合金真实组织及晶界形貌的高效表达。对获得的三维有限元模型赋予真实的晶粒取向,并通过施加边界条件实现了多晶体材料变形的仿真预测。可以发现,该多晶体材料微观组织三维有限元建模方法在模拟预测多晶体材料不均匀变形以及晶界损伤等方面具有适用性。

• 单位
  西北工业大学; 材料学院