Symulacje odkształcania aluminium z wykorzystaniem modelu Crystal Plasticity

• Autorzy: Wajda W.

Warianty tytułu

EN

Simulations of aluminum deformation using Crystal Plasticity model

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono problem symulacji zachowania się materiału podczas przeróbki plastycznej z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych (MES). W odróżnieniu od konwencjonalnej symulacji MES do opisu zachowania się materiału wykorzystano model Crystal Plasticity (CP). Główną zaletą tego modelu jest możliwość jednoczesnego opisu umocnienia materiału oraz rozwoju tekstury podczas deformacji. Model ten jednak wymaga identyfikacji parametrów, które nie są powszechnie dostępne w literaturze. W przedstawionej pracy do identyfikacji parametrów wykorzystano metodę odwrotną. Zidentyfikowano parametry modelu dla monokryształów aluminium, a następnie zastosowano je do symulacji odkształcana polikrystalicznego aluminium. Otrzymane wyniki są zgodne z wynikami doświadczalnymi odkształcania polikrystalicznego aluminium.

EN

The paper focused on the problem of simulation of material behaviour during forming process. The simulation is carried out by Finite Element Method (FEM). In contrary to conventional FEM simulation to describe material behaviour Crystal Plasticity (CP) model was used. Main advantage of the model is possibility of simultaneous description of material hardening and texture development during deformation. Nevertheless, the model usage requires its parameters identification, which are not commonly available in literature. In this work inverse method was used to identify the models parameters. First, the parameters were identified for aluminum single crystal, subsequently they were used for simulation of polycrystalline aluminum behaviour during deformation. Obtained results are in good agreement with those commonly observed in polycrystalline aluminum deformation experiments

Słowa kluczowe

PL

aluminium; odkształcenie; tekstura; crystal plasticity

EN

aluminum; deformation; texture; crystal plasticity

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 24, nr 4
• Strony: 243--251
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wajda W.

• Instytut Metalurgii i InŜynierii Materiałowej PAN, Kraków

Bibliografia

• [1] Pietrzyk M., Madej Ł., Szeliga D., Kuziak R., Pidvysotskyy V., Paul H., Wajda W.: RheologicalModels of Metallic Materials. Research in Polish Metallurgy at the Beginning of XXI Century. ed. Świątkowski K. Komitet Metalurgii PAN Kraków 2006, 325-346.
• [2] Kowalski M., Jura J., Baudin T.: Modelling of texture development in cold rolled ferritic-austenic stainless steel using self-consistent viscoplastic model and finite element method. Archives of Metallurgy and Materials 53 (2008), 175-178.
• [3] Schmid E., Boas W.: Plasticity of Crystals with Special Reference to Metals. F.A. Hughes & Co. Ltd. 1935.
• [4] Kocks U.F., Brown T.J.: Latent hardening in aluminium. Acta Metallurgica 14 (1966), 87-98.
• [5] Asaro R.J.: Micromechanics of Crystals and Polycrystals. Adv. Appl. Mech. 23 (1983), 1-115.
• [6] Asaro. R.J.: Crystal Plasticity. J. Appl. Mech. 50 (1983), 921-934.
• [7] Bassani J.L., Wu, T.Y.: Latent hardening in single crystals II. Analytical characterization and predictions. Philos. Trans. Roy. Soc. London A. 435 (1991), 21-41.
• [8] Delannay L., Jacques P., Kalidindi S.R.: Finite element modelling of crystal plasticity with grains shaped as truncated octahedrons. International Journal of Plasticity 22 (2006), 1879-1898.
• [9] Kanjarla A.K., Delannay L., Houtte, P.: Finite Element Study of Intragrain Plastic Heterogeneity near a Triple Junction. Metallurgical and Materials Transactions A 42 (2011), 660-668.
• [10] Wajda W., Paul H.: Near grain boundary behaviour of aluminum bicrystals deformed in plane strain conditions. Solid State Phenomena 186 (2012), 108-111.
• [11] Wajda W., Madej L., Paul H., Gołąb R., Miszczyk M.: Validation of texture evolution model for polycrystalline aluminum on the basis of 3D digital microstructures. Mat. Konf. Metalforming 2012. Steel Res. International Special Edition (2012), 1111-1114.
• [12] Truszkowski W., Król J., Major B.: On penetration of shear texture into the Rolled Aluminum and Copper. Metallurgical Transactions A 13A (1982), 665-669.
• [13] Leffers T.: A Kinematical Model for the Plastic Deformation of Face-Centred Cubic Polycrystals, praca doktorska (1975).
• [14] Huang Y.: Mechanical report 178. Division of Engineering and Applied Sciences, Harvard University Cambridge, Massachusetts (1999).
• [15] Wajda W., Madej Ł., Paul H.: Application of Crystal Plasticity Model for Simulation of Polycrystalline Aluminum Sample Behaviour During Plain Strain Compression Test. Archives of Metallurgy and Materials 58 (2013), 493- 496.