Micromechanical modelling of polycrystalline materials under non-proportional deformation paths

• Autorzy: Kowalczyk-Gajewska K. , Mróz Z. , Pęcherski R. B.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie mikromechaniczne materiłów polikrystalicznych dla nieproporcjonalnych ścieżek deformacji

• Konferencja: Scientific Seminar Integrated Study on the Foundations of Plastic Deformation of Metals PLASTMET'06 (5; 28.11-01.12.2006; Łańcut, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The rigid-plastic crystal plasticity model with single yield surface of 2n-degree is applied to simulate the polycrystalline behaviour and the crystallographic texture development under non-proportional deformation paths. The role of two controlling parameters: the amplitude and frequency for the processes of tension or compression assisted by cyclic torsion of thin-walled tubes made of copper is analysed. The effect of micro-shear bands on the reduction of global hardening rate is described by means of the contribution function of shear banding in the rate of plastic deformation. The conclusions drawn from the study can find also application in the extension of the analysis for high strength and hard deformable materials.

PL

Przeprowadzono symulacje zachowania się polikryształu oraz rozwoju tekstury krystalograficznej dla nieproporcjonalnych scieżek deformacji wykorzystując sztywno-plastyczny model plastyczności kryształu z powierzchnią plastyczności stopnia 2n. Przeanalizowano wpływ dwóch parametrów kontrolnych: amplitudy i częstości dla procesów rozciągania lub ściskania przy udziale cyklicznego skręcania cienkościennych rurek wykonanych z miedzi. Efekt działania mikropasm ścinania w postaci redukcji globalnego modułu wzmocnienia odkształceniowego został opisany poprzez funkcje udziału pasm ścinania w przyroście deformacji plastycznej. Wnioski wysnute z powyższego studium mogą znaleźć docelowo zastosowanie w rozszerzeniu analizy dla materiałów o podwyższonej wytrzymałości oraz materiałow trudno odkształcalnych.

Słowa kluczowe

EN

polycrystals; crystal texture; deformation path

PL

polikryształy; tekstura krystaliczna; ścieżki deformacji

• 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. 2
• Strony: 181--192
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys.

Twórcy

autor

Kowalczyk-Gajewska K.

autor

Mróz Z.

autor

Pęcherski R. B.

• Institute of Fundamental Technological Research PAS, 00-049 Waszawa, 21 Świętokrzyska Str.

Bibliografia

• [1] L. Anand, Single-crystal elasto-viscoplasticity, application to texture evolution in polycrystalline metals at large strain. Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. 193, 5359-5383 (2004).
• [2] L. Anand, S. R. Kalidindi, The process of shear band formation in plane strain compression of fcc metals: Effects of crystallographic texture, MECH. MATER. 17, 223-243 (1994).
• [3] R. J. Asaro, Crystal plasticity. J. APPLIED MECHANICS 50, 921-934 (1983).
• [4] R. J. Asaro, A. Needleman, Textured development and strain hardening in rate dependent polycrystals, ACTA METALL. 33(6), 923-953 (1985).
• [5] W. Bochniak, K. Marszowski, A. Korbel, Theoretical and practical aspects of production of thin-walled tubes by the KOBO method, J. MATER. PROC. TECHNOL., 169, 44-53 (2005).
• [6] Y. F. Dafalias, Orientational evolution of plastic orthotropy in sheet metals, J. MECH. PHYS. SOLIDS, 48, 2231-2255 (2000).
• [7] W. Gambin, Refined analysis of elastic-plastic crystals, INT. J. SOLIDS STRUCTURES, 29(16), 2013-2021 (1992).
• [8] F. Grosman, J. Pawlicki, The impact of compression with oscilatory torsion parameters on technological plasticity of metals [in Polish], RUDY I METALE NIEŻELAZNE, R50(10-11), 590-594 (2005).
• [9] S. R. Kalidindi, L. Anand, Macroscopic shape change and evolution of crystallographic texture in pre-textured fcc metals, J. MECH. PHYS. SOLIDS, 42, 459-490 (1994).
• [10] A. Korbel, W. Bochniak, The structure based design of metal forming operations, J. MATER. PROC. TECHNOL., 53, 229 (1995).
• [11] A. Korbel, W. Bochniak, Refinement and controlof metals structure elements by plastic deformation, SCRIPTA METAR., 51, 755-759 (2004).
• [12] K. Kowalczyk, W. Gambin, Model of plastic anisotropy evolution with texture-dependent yield surface, INT. J. PLASTICITY, 20, 19-54 (2004).
• [13] K. Kowalczyk-Gajewska, W. Gambin, R. B. Pęcherski, J. Ostrowska-Maciejeska, Modelling of crystallographic texture development in metals accounting for micro-shear banding, ARCH. METALL. MATER., 50, 575-593 (2005).
• [14] K. Kowalczyk-Gajewska, R. B. Pecherski, Micromechanical modeling of polycrystalline materials, CD ROM PROCEEDINGS OF PLASTICITY’06, 17-22 JULY 2006, Halifax, 2006.
• [15] Z. Mróz, K. Kowalczyk-Gajewska, J. Maciejewski, R. B. Pecherski, Tensile or compressive plastic deformation assisted by cyclic torsion, ARCH. MECH., 58 (2006).
• [16] Z. Nowak, R. B. Pecherski, Plastic strain in metals by shear banding. II. Numerical identification and verification of plastic flow accounting for shear banding, ARCH. MECH., 54, 621-634 (2002).
• [17] H. Paul, Z. Jasieński, A. Piątkowski, A. Litwora, A. Pawełek, Crystallographic nature of shear bands in polycrystalline copper, ARCH. METALL., 41, 337-353 (1996).
• [18] R. B. Pęcherski, Modelling of large plastic deformation based on the mechanism of micro-shear banding. Physical foundations and theoretical description in plane strain, ARCH. MECH., 44, 563-584 (1992).
• [19] R. B. Pęcherski, Continuum mechanics description of plastic flow produced by micro-shear banding, TECHNISCHE MECHANIK, 18, 563-584 (1998).
• [20] R. B. Pęcherski, Macroscopic effects of microshear banding in plasticity of metals, ACTA MECHANICA, 131, 203-224 (1998).
• [21] R. B. Pęcherski, K. Korbel, Plastic strain in metals by shear banding. I. Constitutive description for simulation of metal shaping operations, ARCH. MECH., 54, 603-620 (2002).
• [22] F. Stalony-Dobrzański, W. Bochniak, Role of shear bands in forming the texture image of deformed copper alloy, ARCH. METALL. MATER., 50, 1089-1102 (2005).