多晶金属材料蠕变损伤的细观数值研究

【摘要】：为了从细观上研究多晶金属材料在高温下的蠕变损伤演化问题,本文利用Voronoj算法,通过对二维空间的剖分,得到了区别晶粒和晶界的显微结构,使不同的晶粒具有随机取向。晶粒和晶界被赋予不同的材料属性。对于晶粒内部,利用晶体塑性本构方程来表征由位错滑移和攀移造成的蠕变变形;对于晶界,除了蠕变变形,主要考虑扩散和蠕变共同作用下的孔洞萌生、生长和接连。文章最后给出了一个算例,研究了包含晶粒和晶界的理想材料在高温蠕变过程中的损伤演化。结果表明:对于孔洞的萌生与生长,与载荷方向垂直的晶界上扩散机制占主导,而在与载荷方向平行的晶界上蠕变机制占主导;二者相比,空洞生长更易发生在与载荷方向垂直的晶界上。