粘塑性自洽多晶体塑性模型VPSC（一）

粘塑性自洽多晶体塑性模型（Visco-plasitic Self Consistant，VPSC）是由美国Los Alamos国家实验室的C.N. TOME 教授和R.A. Lebensohn教授联合开发的，最早开发于20世纪90年代初期，后来经过多个版本的升级，现在已经很完善。VPSC适用于各种金属材料（如铝合金、钢材、镁合金），各种加载方式（如单向拉伸、单向压缩、剪切、平面应变、双向拉伸等）下的宏观力学性能和微观结构演化模拟，也可以针对多相金属（如双相钢等）。

与宏观本构模型不同，VPSC不仅能够模拟变形过程中材料宏观力学性能的演化过程，还可以同时模拟材料内部由于变形引起的织构演化过程，实现宏观与微观结合，从而使我们更加深刻地理解材料的变形过程。例如对于初始随机织构的奥氏体钢，想知道其在单向拉伸和单向压缩加载条件下，其宏观流动应力和微观织构演化过程，就可以通过设置合适的参数用VPSC实现，结果如下：

                                                               图1. 随机织构极图

                                                 图2. 单向压缩过程等效应力-等效塑性应变曲线

                                                 图3. 单向压缩100%时的织构

                                          图4. 单向拉伸过程等效应力-等效塑性应变曲线

                                          图5. 单向拉伸变形100%时的织构

由此可见，对于不同的变形过程，虽然从流动应力结果上看是差不多的，但织构演变过程却存在着非常大的差异性！除此之外，还可以看出，本文模拟的变形量达到100%，虽然实际过程中不一定会有如此大的变形量，但也足以看出VPSC在模拟大变形中的优越性！

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