為研究取向晶粒簇對鐵素體不銹鋼成形表面起皺的影響,采用有限元軟件ABAQUS構(gòu)建有限元模型,通過UMAT子程序編寫多晶體塑性變形本構(gòu)方程。首先,對CHAO H C、TAKECHI H和WRIGHT R N等提出的經(jīng)典理論模型進(jìn)行了晶體塑性有限元計算,發(fā)現(xiàn)在變形過程中不同取向晶粒簇處的正應(yīng)變E33和剪切應(yīng)變E13不同,進(jìn)而形成表面條紋褶皺。其次,將EBSD測試獲得的代表性晶粒簇引入模型中,計算發(fā)現(xiàn)相對于具有<001>//ND織構(gòu)取向的單元,具有<111>//ND織構(gòu)取向的單元變形時沿著ND方向收縮量更小,且在剪切應(yīng)變的作用下發(fā)生了扭轉(zhuǎn),形成波浪起伏的變形表面。通過對比具有取向晶粒簇和隨機取向模型變形后的表面輪廓,進(jìn)一步證實了晶粒細(xì)化和削弱鐵素體不銹鋼板的取向晶粒簇將有利于降低其成形過程的表面起皺。

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖1 有限元模型的邊界條件

其中，U1、U2和U3分別為橫向、軋向和法向，UR1、UR2和UR3分別為以U1、U2和U3為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)自由度。RP-1和RP-2分別為對面2和面3進(jìn)行耦合約束，通過對RP-1和RP-2施加邊界條件對面2和面3進(jìn)行約束。變形是通過控制RP-1在U2方向上的位移實現(xiàn)的，變形量為2....

圖2 20%變形量下CHAO H C模型模擬結(jié)果

本文針對CHAOHC[4]提出的理論重新構(gòu)建有限元模型，計算結(jié)果如圖2a所示。變形過程中<001>//ND取向沿著ND方向的收縮遠(yuǎn)大于<111>//ND取向，而在TD方向<111>//ND取向的收縮程度要大于<001>//ND取向，因此<111>//ND組元在變形過程中會發(fā)生....

圖3 20%變形量下TAKCHI H模型模擬結(jié)果

WRIGHTRN[6]的模型是以為基體，植入晶粒簇觀察不同取向間變形過程中的協(xié)調(diào)性問題。WRIGHTRN[6]提出為滿足協(xié)調(diào)性問題，塑性應(yīng)變比低的取向帶在變形過程中會沿ND方向發(fā)生隆起。如圖4b所示，當(dāng)TD方向的運動不被限制時，基體和晶粒簇之間由于協(xié)調(diào)作用正應(yīng)變差別不大，....

圖4 20%變形量下WRIGHT R N模型模擬結(jié)果

本文主要研究微區(qū)取向分布特征對表面起皺的影響，模型中網(wǎng)格尺寸與EBSD測試步長一致(同為5μm)，每一個網(wǎng)格對應(yīng)一個晶體取向，晶粒尺寸由網(wǎng)格區(qū)域取向差間接定義。為研究晶粒簇對起皺的影響，對鐵素體不銹鋼樣品的EBSD結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行挑選，如圖5所示，獲得取向接近于<001>//ND(....

本文編號：4046349