密西西比大学多晶塑性模型建模示例

University of Mississippi

大晶体塑性是目前主流开源的晶体塑性代码之一，可免费获得，并且同时可以考虑FCC，BCC，HCP的滑移和孪晶变形，在一些期刊中被应用，目前该代码已经集成到FEPX计算软件中，支持并行运算，计算效率很高。本案例采用该代码，模拟相同参数情况下FEPX结果与abaqus结果的比较，以及一些多晶变形案例，织构演化等。

模型运行包含

1，umat_xtal晶体塑性主程序

2，texture文件，用于织构的输出

3，test文件，用于确定采取的迭代方案，收敛判据，织构输出频率，

4，params_xtal文件，一些参量的类型

5，numbers文件，变量类型，公共区

6，fcc文件，晶体的弹塑性属性，以及滑移系统

需要注意的是：模型使用的是Voce硬化类似于vpsc模型，具体可以参

参考作者发表的相关文献以及FEPX使用说明书

使用的材料参数如下图，对应FEPX模型的案例一

利用FEPX得到的结果与开源代码得到应力应变响应结果如下图（存在

较小差异，FEPX使用了高阶单元，而在abaqus计算时采用了线性四面

体单元，并且取向存在差异）两者具有良好的一致性

同时比较了使用taylor模型和多晶模型模拟织构演化的差异

初始取向

FCC拉伸织构

taylor模型结果

多晶模型模拟结果

FCC压缩织构

taylor模型结果

多晶模型模拟结果

FCC轧制织构

taylor模型结果

多晶模型模拟结果

多晶拉伸变形结果如下

50个晶粒5%应力应变分布

500个晶粒10%变形应力应变响应

在相同初始取向下，其变形过程中应力分布情况与damask的计算结果也保持了良好的一致性。因此感兴趣的同学可以尝试使用该开源代码。链接为Category:Mesoscale - EVOCD (msstate.edu)