《變形與組織結構演化的耦合模型與模擬》是依託哈爾濱工業大學，由呂良星擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：變形與組織結構演化的耦合模型與模擬
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：呂良星
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前晶體材料的變形模擬和內部組織演化模擬基本處於相互獨立的發展中，或者只是簡單的耦合。然而對於實際材料來說，材料的變形與組織之間存在密不可分的關係，內部組織隨著變形過程而發生改變，同時組織的改變直接導致了材料性能的變化，從而對變形過程本身產生影響。因此想要深入研究材料變形過程及其內部狀態就必須在模型層次上耦合變形過程及組織演化過程。以此為出發點，本研究擬將用於晶體變形模擬的晶體塑性模型和用於組織演化模擬的相場模型進行模型層次的耦合，並用有限元方法進行求解。並採用該耦合模型模擬密排六方單/多晶體鎂合金材料在實際變形約束條件下的宏/微觀變形過程與內部孿晶形態的演變及其相互影響。
結題摘要
項目目標為晶體塑性變形過程及材料內部微觀結構演化的同步耦合模擬，為此首先建立了晶體變形及組織演化的耦合模擬理論框架模型並開發了相關算法及計算程式。作為套用，以鎂合金微觀塑性變形和結構演化間的耦合為研究目標，建立了相應的適用於鎂合金的新晶體塑性模型及新的相場孿晶模型，並在耦合模擬框架模型下將兩者進行了耦合。本項目所建立的耦合框架模型可適用於耦合晶體彈塑性變形與各種不同的微觀結構演化；相比一般hcp晶體塑性模型，本項目所建立的鎂合金晶體塑性模型可在均勻化場尺度更好地表達位錯-位錯、孿晶-孿晶及位錯-孿晶間的複雜互動；而本項目所建立的相場孿晶模型摒棄了以往相場模型中的人為約束及限制條件，可自然地獲得不同孿晶變體在不同變形條件下的複雜互動，尤其首次模擬了二次及多次孿晶的形成和發展。本項目為今後微觀變形-結構的研究提供了新的方法。
