许多早期晶体塑性模型主要面向单调加载。当某一孪生系被激活后,通常通过晶粒整体重取向,或者采用经验规则更新孪晶体积分数。这类方法能够近似描述织构演化,却很难处理卸载和反向加载。
问题的关键在于:孪生并不是不可逆的“晶粒翻转”。在载荷反向后,孪晶界可以向相反方向迁移,孪晶区域逐渐缩小,母晶区域重新扩展。如果模型只保存孪生后的取向,而没有分别保留母晶和孪晶内部的应力状态,就无法准确描述去孪生,也难以解释镁合金循环滞回曲线中明显的拉压不对称、屈服平台和反向软化现象。
TDT模型将整个孪生—去孪生过程划分为四类基本机制:

第一类是孪晶形核,即在原始母晶内部引入一个具有较小初始体积分数的孪晶区域;第二类是孪晶长大;第三类是反向加载时的孪晶收缩;第四类是孪晶内部发生的再孪生。
文章进一步把孪晶长大分为两个部分:由母晶平均应力驱动的母晶缩减,以及由孪晶平均应力驱动的孪晶扩展。与之对应,去孪生也被拆分为母晶扩展和孪晶缩减。
这一划分非常重要。它意味着孪生界面的运动不再只由母晶应力或孪晶应力单独控制,而是同时考虑界面两侧不同的应力状态。母晶和孪晶被视为两个具有独立取向、应力和体积分数的弹黏塑性夹杂,共同与多晶体有效介质相互作用。
在EVPSC模型中,每个晶粒都被看作嵌入等效多晶介质中的弹黏塑性夹杂。晶粒总应变率由弹性部分和塑性部分共同组成,因此模型能够保存加载、卸载及反向加载过程中的晶粒应力历史。这正是去孪生计算所需要的基础。论文结果表明,AZ31B板材在压缩过程中发生拉伸孪生,而在反向拉伸初期,去孪生可以在远低于初始孪生应力的宏观应力下启动。这并不一定意味着去孪生具有更低的临界分切应力,而主要源于预加载后母晶和孪晶内部保留的非均匀残余应力。换句话说,EVPSC框架可以从细观应力重新分配的角度,自然解释反向加载中的低屈服现象。模型还揭示了不同阶段的主导变形机制:压缩阶段主要由拉伸孪生承担塑性变形;反向拉伸初期以去孪生为主;当已有孪晶基本消失后,柱面滑移等机制开始承担更多变形;再次反向加载时,孪生重新启动。与此同时,晶体织构也随孪晶体积分数发生可逆或部分可逆的演化。


这些结果说明,宏观循环曲线中的平台、拐点和拉压不对称,并不是简单的经验硬化现象,而是滑移、孪生、去孪生和晶粒残余应力共同作用的结果。
基于文章的框架,我们可以在evpsc代码的基础上二次开发考虑循环过程中的twin-detwin。使用文章提供的参数

与文章进行了相同的循环模拟加载,初始使用典型的基底织构:

模拟循环变形结果如下


可以看到和文章有良好的对应,(但由于初始未根据文章生成织构文件,而是使用MTEX完成了216个晶粒生成的,存在部分偏差)