Elasto-plastic models of polycrystalline material deformation and their applications

• Autorzy: Wierzbanowski K. , Baczmański A. , Lipiński P. , Lodini A.

Warianty tytułu

PL

Modele sprężysto-plastyczne odkształcenia polikryształu i ich zastosowania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Then elasto-plastic models, used for analysis of polycrystalline material deformation are presented and discussed. Two models are presented in details: the Leffers-Wierzbanowski model and the elasto-plastic self-consistent model, developed by Lipinski, Berveiller and Zaoui. The crystallographic mechanisms of plastic deformation, being the basis of the models, are evoked. The both models have many common elements, they differ, however, in the type of assumed grain-matrix interaction. Some current applications of the decribed models are shown. They are e.g.: prediction of deformation textures, stress-strain curves and distribution of the stored energy as well as the interpretation of residual stress measurement by diffraction technique.

PL

W pracy przedstawiono podstawowe modele typu sprężysto-plastycznego, używane do opisu odkształcenia materiałów polikrystalicznych. Omówiono w szczegółach dwa modele: model Leffersa-Wierzbanowskiego oraz sprężysto-plastyczny model samo-uzgodniony, opracowany przez Lipińskiego, Berveillera i Zaoui. Scharakteryzowano mechanizmy krystalograficzne odkształcenia plastycznego, leżące u podstaw modeli. Oba modele mają wiele wspólnych elementów, róznią się one jednak typem założonego oddziaływania pomiędzy ziarnem i otaczającym go materiałem. Pokazano kilka najczęstszych zastosowań omówionych modeli. Są nimi np.: przewidywanie tekstur odkształcenia, makroskopowych krzywych umocnienia oraz rozkładu energii zgromadzonej w materiale jak również interpretacja dyfrakcyjnych badań naprężeń wewnętrznych.

Słowa kluczowe

EN

elasto-plastic models; polycrystals; plastic deformation; Leffers-Wierzbanowski model; elasto-plastic self-consistent model

PL

modele sprężysto-plastyczne; polikryształy; odkształcanie plastyczne; model Leffersa-Wierzbanowskiego; sprężysto-plastyczny model samo-uzgodniony

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 52, iss. 1
• Strony: 77--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys.

Twórcy

autor

Wierzbanowski K.

autor

Baczmański A.

autor

Lipiński P.

autor

Lodini A.

• Faculty of Physics and Applied Computer Science, AGH University of Science and Technology, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30, Poland

Bibliografia

• [1] R. J. Asaro, Micromechanics of Crystals and Polycrystals, Adv. in Appl. Mech. 23, 1-115 (1983).
• [2] R. Hill, Continuum Micro-Mechanics of Elastoplastic Polycrystals, J. Mech. Phys. Solids 13, 89 (1965).
• [3] M. Berveiller, A. Zaoui, An Extension of theself-consistent scheme to plastically flowing polycrystals, J. Mech. Phys. Solids 26, 325 (1979).
• [4] P. Lipinski, M. Berveiler, Elastoplasticity of micro-inhomogeneous metals at large strains, Int. Journal of Plasticity 5, 149 (1989).
• [5] A. Molinari, G. R. Canova, S. Ahzi, A Self Consistent Approach of the Large Deformation Polycrystal Viscoplasticity, Acta Met. 35, 2983 (1987).
• [6] R. J. Asaro, A. Needleman, Acta Mater. 33, 923-953 (1985).
• [7] R. A. Lebensohn, C. N. Tome, Acta Mater. 41, 2611 (1993).
• [8] G. Sachs, On the Derivation of a Condition of Flow, Z. Verein. Deutsch. Ing. 72, 734 (1928).
• [9] G. I. Taylor, Plastic Strain of Metals, J. Inst. Met. 62, 307 (1938).
• [10] E. Kröner, Zur plastischen Verformung des Vielkristalls, Acta Met. 9, 155 (1961).
• [11] T. H. Lin, Analysis of Elastic and Plastic Strains of a FCC Crystal, J. Mech. Phys. Solids 5, 143 (1957).
• [12] K. Wierzbanowski, Some Result of a Theoretical Study of Plastic Deformation and Texture Formation in Polycrystals, Zesz. Nauk. Akademii Górniczo-Hutniczej, Nr 1132, Fizyka, zeszyt 12, Kraków (1987).
• [13] K. Wierzbanowski, Generalized Computer Program for Texture Simulation, Arch. Hutn. 27, 189 (1982).
• [14] T. Leffers, Computer Simulation of the Plastic Deformation in Face-Centred Cubic polycrystals and the Rolling Texture Derived, phys. stat. sol. 25, 337 (1968).
• [15] K. Wierzbanowski, J. Jasienski, Some Comments on Sachs and Taylor Type Deformation, Scripta Met. 15, 585 (1981).
• [16] K. Wierzbanowski, Computer Simulation of Rolling Texture Formation in H.C.P. and Orthorhombic Metals, Scripta Met. 13, 795 (1979).
• [17] K. Wierzbanoski, Z. Jasienski, Some Results of Examination of Rolling Texture Heterogeneity, Scripta Met., 16, 653 (1982).
• [18] P. Franciosi, M. Berveiller, A. Zaoui, Latent Hardening in Copper and Aluminium Single Crystals, Acta Met. 28, 273 (1980).
• [19] J. D. Eshelby, The Determination of the Elastic Field of an Ellipsoidal Inclusion and Related Problems, Proc. Roy. Soc. London, A241, 376 (1957).
• [20] A. Reuss, Berechnung der Fliessgrenze von Mischkristallen auf Grund der Plastizit¨atsbedingung fur Einkristalle, Z. Angew. Math. Mech. 9, 49 (1929).
• [21] W. Voigt, Lehrbuch der Kristallphysik, Leipzig, BG Teubner Verlag (1928).
• [22] T. Mura, Micromechanics of Defects in Solids, Kluwer Academic Publischer, Dordrecht/Boston/London 1993 (first edition 1982).
• [23] A. Baczmanski, Habilitation Thesis, Faculty of Physics and Applied Computer Sciences, AGH UST, Kraków, Poland (2005).
• [24] K. Wierzbanowski et al., Deformation Characteristics Important for Nucleation Process. Case of Low-Carbon Steels, Arch. of Low-Carbon Steels, Arch. of Metall. 44, 183 (1999).